DE102008017225B4

DE102008017225B4 - Emergency release device for electromechanical brakes

Info

Publication number: DE102008017225B4
Application number: DE102008017225.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Schautt
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2028-04-05
Also published as: DE102008017225A1

Abstract

Vorrichtung zum Einstellen des Lüftspiels einer elektromechanischen Bremse mit einem Kurvengetriebe zum Übersetzen einer Drehbewegung in eine Linearbewegung, wobei das Kurvengetriebe eine um eine Bezugsachse (121) drehbar angeordnete erste Kurvenscheibe (101) und eine zur ersten Kurvenscheibe benachbart und koaxial angeordnete zweite Kurvenscheibe (102) aufweist, und die Kurvenscheiben jeweils so ausgebildet sind, dass der Abstand der einander abgewandten Außenseiten der Kurvenscheiben eine Funktion der Drehstellung der beiden Kurvenscheiben relativ zueinander ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) einen über eine Kupplung (105, 106, 111, 115) lösbar mit der ersten Kurvenscheibe verbindbaren Antrieb zum Drehen der ersten Kurvenscheibe (101) umfasst, wobei die Kupplung schaltbar ausgeführt ist.Device for adjusting the clearance of an electromechanical brake with a cam mechanism for translating a rotational movement into a linear movement, wherein the cam gear comprises a first cam plate (101) rotatably mounted about a reference axis (121) and a second cam disc (102) arranged adjacent to the first cam plate and arranged coaxially and the cams are each formed so that the distance of the opposite outer sides of the cams is a function of the rotational position of the two cams relative to each other, characterized in that the device (100) via a coupling (105, 106, 111, 115) releasably connected to the first cam drive connectable for rotating the first cam (101), wherein the clutch is designed to be switchable.

Description

Die Erfindung betrifft eine längenveränderbare Vorrichtung zur Regelung des Lüftspiels einer elektromechanischen Bremse.The invention relates to a variable length device for controlling the clearance of an electromechanical brake.

Bremsen umfassen in der Regel ein Reibglied, das gegen einen abzubremsenden Gegenstand gedrückt wird und aufgrund der dadurch auftretenden Reibkräfte den abzubremsenden Gegenstand verzögert. Zum Erzeugen ausreichender Bremskräfte ist das Reibglied auf der dem abzubremsenden Gegenstand zugewandten Seite üblicherweise mit einem als Bremsbelag bezeichneten Reibbelag versehen. Während eines Bremsvorgangs wird ein Teil der Oberfläche des Bremsbelags abgetragen, so dass sich die Dicke des Reibbelags mit der Anzahl der vorgenommenen Bremsungen zunehmend verringert. Dieser Bremsbelagverschleiß führt zu einer Vergrößerung des Wegs, den das Reibglied bei einem Bremsvorgang aus seiner Ruheposition hin zum abzubremsenden Gegenstand zurücklegen muss. Der Abstand zwischen der Reibbelagoberfläche und dem abzubremsenden Gegenstand wird als Lüftspiel bezeichnet. Je größer das Lüftspiel, umso größer ist der Weg, den das Reibglied aus der Ruhelage hin zum abzubremsenden Gegenstand zurücklegen muss. In der Praxis macht sich ein zunehmend größer werdendes Lüftspiel als zunehmend verzögert einsetzende Bremswirkung bemerkbar.Brakes usually comprise a friction member which is pressed against an object to be braked and due to the frictional forces occurring thereby delays the object to be braked. In order to generate sufficient braking forces, the friction member is usually provided on the side facing the object to be braked with a friction lining designated as a brake pad. During a braking operation, a portion of the surface of the brake pad is removed, so that the thickness of the friction lining with the number of the brakes is increasingly reduced. This brake pad wear leads to an increase in the distance that the friction member has to travel during a braking operation from its rest position to the object to be braked. The distance between the friction lining surface and the object to be braked is referred to as a clearance. The larger the clearance, the greater the distance that the friction member has to travel from the rest position to the object to be braked. In practice, an increasingly larger clearance than increasingly retarded braking effect noticeable.

Bei elektromechanischen Bremsen erfolgt das Verstellen des Reibgliedes über einen zumeist als Elektromotor ausgebildeten Aktor. Fällt der Aktor während des Bremsvorgangs aus, beispielsweise aufgrund eines Kabelbruches oder eines Aktordefektes, so kann es vorkommen, dass sich die Bremse nicht mehr automatisch öffnet, sondern im zugespannten Zustand verbleibt. Eine solch ungewollte Bremswirkung kann jedoch bei einem Fahrzeug zu einem nur schwer kontrollierbaren bis hin zu einem unkontrollierbaren Fahrverhalten führen. Um einer entsprechenden Destabilisierung des Fahrverhaltens aktiv entgegenzuwirken, sind Notlösevorrichtungen bekannt, die ein eigenständiges Lüften der Bremse durch Lösen der Zuspannung der Bremse, d. h. durch Entfernen des Bremsbelags vom abzubremsenden Gegenstand, ermöglichen.In electromechanical brakes, the adjustment of the friction member via a mostly designed as an electric motor actuator. If the actuator fails during the braking process, for example, due to a cable break or an actuator defect, it may happen that the brake does not open automatically, but remains in the clamped state. However, such an unwanted braking effect can result in a vehicle to a difficult to control up to an uncontrollable driving behavior. In order to actively counteract a corresponding destabilization of the driving behavior, emergency release devices are known, which provide independent release of the brake by releasing the brake application brake, d. H. by removing the brake pad from the object to be braked allow.

Aus der EP 0 900 342 B1 geht eine Bremsvorrichtung mit einer Betätigungseinrichtung zum Andrücken eines Bremsbelags an einen Bremskörper und mit einer Nachstelleinrichtung zum Einstellen des Lüftspiels zwischen dem Bremsbelag und dem Bremskörper hervor. Dabei weist die Betätigungseinrichtung einen Wälzkörperrampenmechanismus auf, dessen erste Rampenscheibe von einem Elektromotor angetrieben wird, so dass bei einer Bremsbetätigung die Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung umgesetzt wird, wodurch der Bremsbelag über einen Spindeltrieb an den Bremskörper gedrückt wird.From the EP 0 900 342 B1 is a braking device with an actuating device for pressing a brake pad to a brake body and with an adjusting device for adjusting the clearance between the brake pad and the brake body out. In this case, the actuating device has a Wälzkörperrampenmechanismus whose first ramp disc is driven by an electric motor, so that during a brake operation, the rotational movement of the electric motor is converted into a linear movement, whereby the brake pad is pressed via a spindle drive to the brake body.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2006 003 132 A1 ist beispielsweise ein Notlösemechanismus offenbart, dessen auf die Bremseneinheit einwirkendes Druckelement mithilfe eines Verstellelements zwischen einer ausgefahrenen und einer zurückgezogenen Position verstellt werden kann. Das Verstellelement kann mit einem elektrisch betätigbaren Aktor wahlweise in eine Arbeitsstellung oder eine Freigabestellung geführt werden. Im stromlosen Zustand des Aktors nimmt das Verstellelement mithilfe eines Rückstellelements stets die Freigabestellung ein, bei der sich das Druckelement in der zurückgezogenen Position befindet. In der Arbeitsstellung des Verschiebeelements befindet sich das Druckelement in der ausgefahrenen Position. Der Wegunterschied zwischen den beiden Positionen ist so bemessen, dass der Bremsbelag in der zurückgezogenen Position den abzubremsenden Gegenstand auch bei betätigter elektromechanischer Bremse nicht berühren kann.In the published patent application DE 10 2006 003 132 A1 For example, an emergency release mechanism is disclosed, which acts on the brake unit pressure element can be adjusted by means of an adjustment between an extended and a retracted position. The adjustment can be performed with an electrically actuated actuator either in a working position or a release position. In the de-energized state of the actuator, the adjusting element always assumes the release position with a return element, wherein the pressure element is in the retracted position. In the working position of the displacement element, the pressure element is in the extended position. The path difference between the two positions is such that the brake pad in the retracted position can not touch the object to be braked even when the electromechanical brake is actuated.

Wesentliches Element der in der Patentschrift DE 10 2006 000 763 B3 offenbarten Notöffnungseinrichtung ist eine zwischen Bremsvorrichtung und Bremsenhalterung angeordnete längenveränderbare Einrichtung. Die Einrichtung umfasst mehrere Stapelelemente, die sich übereinander angeordnet in einem instabilen Gleichgewicht befinden, so dass sie diese erste Stellung nur mit Unterstützung einer Halteeinrichtung aufrechterhalten können. Bei einer Fehlfunktion der Bremse erfolgt keine Stützung durch die Halteeinrichtung so dass der von den Stapelelementen gebildete Stapel teilweise zusammenfällt und in dieser zweiten Stellung eine geringere Stapellänge aufweist, wodurch der Bremsbelag vom abzubremsenden Gegenstand zurückgezogen wird.Essential element of the patent DE 10 2006 000 763 B3 disclosed emergency opening device is arranged between the brake device and the brake bracket length-adjustable device. The device comprises a plurality of stacking elements, which are arranged one above the other in an unstable equilibrium, so that they can maintain this first position only with the assistance of a holding device. In case of malfunction of the brake is no support by the holding device so that the stack formed by the stack elements partially coincides and in this second position has a shorter stack length, whereby the brake pad is withdrawn from the object to be braked.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2006 012 440 A1 ist eine längenveränderbare Vorrichtung angegeben, die sowohl als Nachstelleinrichtung zur Regulierung des Lüftspiels als auch als Notlösevorrichtung zum Lösen einer fehlerhaft geschlossenen Bremse verwendbar ist. Die längenveränderbare Vorrichtung umfasst ein verstellbares Element und zwei relativ zueinander verdrehbare Kurvenscheiben, von denen eine drehfest mit einer Spindel verbunden ist. Die Spindel wirkt auf einen Keilmechanismus, über den sich der Abstand der Bremsvorrichtung zur Bremshalterung regulieren lässt. Bei einer der beschriebenen Ausführungsformen wird die drehfest mit der Spindel verbundene Kurvenscheibe motorisch angetrieben. Mithilfe eines elektromagnetisch steuerbaren Halteelements wird verhindert, dass sich die nicht angetriebene Kurvenschreibe während einer Betätigung der Bremse dreht. Bei einem Stromausfall gibt der Elektromagnet die nicht drehfest mit der Spindel verbundene Kurvenscheibe frei, wodurch sich diese Kurvenscheibe aufgrund der durch die Zuspannkraft der Bremse auf die beiden Kurvenscheiben ausgeübten Druckkraft innerhalb weniger Millisekunden zur Notlöseposition hin verdreht, bei der die beiden Kurvenscheiben den geringsten Abstand zueinander aufweisen. Hierdurch wird die Bremse freigegeben.In the published patent application DE 10 2006 012 440 A1 a variable-length device is provided, which can be used both as an adjusting device for regulating the clearance and as emergency release device for releasing a faulty closed brake. The variable-length device comprises an adjustable element and two relatively rotatable cams, one of which is rotatably connected to a spindle. The spindle acts on a wedge mechanism, via which the distance between the brake device and the brake holder can be regulated. In one of the described embodiments, the cam rotatably connected to the spindle is driven by a motor. An electromagnetically controllable holding element prevents the non-driven cam from rotating during operation of the brake. In the event of a power failure, the electromagnet will not rotate with the spindle Cams free, causing this cam rotated due to the force exerted by the clamping force of the brake on the two cam pressure force within a few milliseconds for emergency release position, in which the two cams have the least distance from each other. As a result, the brake is released.

Bei einem solchen Freigabevorgang wird die durch die Druckkraft gegebene potentielle Energie binnen kürzester Zeit in die zum Verdrehen der Kurvenscheiben benötigte kinetische Energie umgewandelt, die dann bei Erreichen der Notlöseposition schlagartig vernichtet wird. Die Stoßbelastung überträgt sich auf den Antrieb der drehfest mit der Spindel verbundenen Kurvenscheibe. Insbesondere beim Lösen hoher Zuspannkräfte ist diese Stoßbelastung des Kurvenscheibenantriebs so hoch, dass Beschädigungen des Antriebs auftreten können.In such a release process, the potential energy given by the pressure force is converted within a very short time into the kinetic energy required to rotate the cams, which is then destroyed abruptly upon reaching the emergency release position. The impact load is transferred to the drive of the rotatably connected to the spindle cam. In particular, when releasing high application forces, this impact load of the cam drive is so high that damage to the drive can occur.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Notlösemechanismus anzugeben, bei dem eine entsprechende Beschädigung von mit dem Notlösemechanismus verbundenen Teilen vermieden werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide an improved emergency release mechanism in which a corresponding damage of parts connected to the emergency release mechanism can be avoided.

Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der Erfindung gelöst.The object is achieved according to the independent claims of the invention.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines Lüftspiels einer elektromechanischen Bremse mit einem Kurvengetriebe zum Übersetzen einer Drehbewegung in eine Linearbewegung, wobei das Kurvengetriebe eine um eine Bezugsachse drehbar angeordnete erste Kurvenscheibe und eine zur ersten Kurvenscheibe benachbart und koaxial angeordnete zweite Kurvenscheibe aufweist, und die Kurvenscheiben jeweils so ausgebildet sind, dass der Abstand der einander abgewandten Außenseiten der Kurvenscheiben eine Funktion der Drehstellung der beiden Kurvenscheiben relativ zueinander ist, wobei die Vorrichtung einen über eine Kupplung lösbar mit der ersten Kurvenscheibe verbindbaren Antrieb zum Drehen der ersten Kurvenscheibe umfasst, wobei die Kupplung schaltbar ausgeführt ist.The invention relates to a device for adjusting a clearance of an electromechanical brake with a cam gear for translating a rotational movement into a linear movement, wherein the cam gear has a first cam about a reference axis rotatably arranged first cam and adjacent to the first cam and coaxially disposed second cam, and the cam discs are each formed so that the distance of the opposite outer sides of the cams is a function of the rotational position of the two cams relative to each other, wherein the device comprises a releasably connectable via a coupling with the first cam drive for rotating the first cam, wherein the clutch switchable is executed.

Es sei darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe ”umfassen”, ”aufweisen”, ”beinhalten”, ”enthalten” und ”mit”, sowie deren grammatikalischen Abwandlungen, generell als nicht abschließende Aufzählung von Merkmalen, wie zum Beispiel Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen aufzufassen sind, die in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließt.It should be understood that the terms used in this specification and in the claims to include features include "comprise," "comprise," "include," "contain," and "with," as well as their grammatical variations, generally as non-exhaustive enumeration features, such as process steps, facilities, areas, sizes, and the like, which in no way preclude the presence of other or additional features or groupings of other or additional features.

Die Erfindung umfasst ferner eine Bremse mit einer wie oben angegebenen Vorrichtung.The invention further comprises a brake with a device as stated above.

Durch die mit einer Kupplung lösbar gestaltete Verbindung zwischen Kurvenscheibenantrieb und erster Kurvenscheibe, kann der Antrieb während eines Notlöse- bzw. -öffnungsvorganges abgekoppelt werden, so dass der Momentenstoß beim Notöffnen nicht mehr auf den Antrieb übertragen wird.By releasably designed with a clutch connection between the cam drive and the first cam, the drive during an emergency release or opening operation can be disconnected so that the momentum during emergency opening is no longer transmitted to the drive.

Die Erfindung wird in ihren abhängigen Ansprüchen weitergebildet.The invention is further developed in its dependent claims.

Zum Erzielen einer reibungsarmen Verdrehung der beiden Kurvenscheiben gegeneinander, wie auch zur Verwirklichung spezieller Kurvengeometrien, ist die erste Kurvenscheibe vorteilhaft über einen Wälzkörper von der zweiten Kurvenscheibe beabstandet. Zum Erzielen einer Abstandsänderung der Außenseiten der Kurvenscheiben in Abhängigkeit von der Drehstellung der beiden Kurvenscheiben zueinander, weist zumindest eine der beiden Kurvenscheiben an der der anderen Kurvenscheibe zugeordneten Innenfläche vorzugsweise ein Oberflächenprofil auf, entlang dessen sich die Dicke der Kurvenscheibe entlang ihrer Umfangsrichtung ändert.To achieve a low-friction rotation of the two cam discs against each other, as well as for the realization of specific cam geometries, the first cam is advantageously spaced by a rolling element of the second cam. To achieve a change in the distance of the outer sides of the cam discs in dependence on the rotational position of the two cam discs to each other, at least one of the two cams on the other cam associated inner surface preferably has a surface profile along which changes the thickness of the cam along its circumferential direction.

Für einen kompakten Aufbau einer wie oben bezeichneten Vorrichtung, die über die Drehstellung der beiden Kurvenscheiben in der Länge veränderbar ist, umfasst der Antrieb ein koaxial zur ersten Kurvenscheibe angeordnetes Antriebsrad. Das Antriebsrad ist vorzugsweise als Schneckenrad ausgebildet, auf das z. B. mithilfe einer Schnecke ein Drehmoment übertragen werden kann. Diese Konstruktion gestattet, dass das zum Verdrehen der ersten Kurvenscheibe erforderliche Drehmoment unter einem beliebigen Winkel zur Bezugsachse der längenveränderbaren Vorrichtung aufgebracht werden kann.For a compact construction of a device as described above, which is changeable over the rotational position of the two cams in length, the drive comprises a coaxially arranged to the first cam drive wheel. The drive wheel is preferably designed as a worm wheel, on the z. B. by means of a screw torque can be transmitted. This construction allows the torque required to rotate the first cam to be applied at any angle to the reference axis of the variable length device.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kupplung zwischen Antriebsrad und erster Kurvenscheibe angeordnet und als lösbare formschlüssige Verbindung ausgeführt. Zum Erzielen eines kompakten integrierten Aufbaus werden Antriebsrad und erste Kurvenscheibe als Teil der Kupplung ausgebildet, wobei die lösbare formschlüssige Verbindung hierzu ein oder mehrere Formschlusselemente umfasst, die so ausgebildet sind, dass sie durch das Antriebsrad oder die Befestigung des Antriebsrads hindurch greifend auf die Außenfläche der ersten Kurvenscheibe einwirken. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das oder weisen die Formschlusselemente günstigerweise einen oder mehrere stiftförmige Abschnitte auf, und die Außenfläche der ersten Kurvenscheibe eine oder mehrere Vertiefungen zur Aufnahme eines Teils des einen oder der mehreren Formschlusselemente. Zum Ausgleich von Toleranzen aber auch, um den Formschluss mit den unter Last vorherrschenden Reibungskräften bewirken bzw. auch wieder lösen zu können, können das oder die Formschlusselemente an der der Außenseite der ersten Kurvenscheibe zugewandten Seite Fasen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das oder können die Formschlusselemente an der der Außenseite der ersten Kurvenscheibe zugewandten Seite auch einen Rollkörper aufweisen. Ein zusätzlicher Toleranzausgleich und eine auslösende Kraft zum überwinden der Reibungskräfte beim Lösen der Kupplung unter Last wird geschaffen, indem die Seitenflächen der Vertiefung oder der Vertiefungen in der Außenfläche der ersten Kurvenscheibe Abschrägungen zur Oberfläche der Außenfläche hin aufweisen.In a preferred embodiment, the clutch between the drive wheel and the first cam is arranged and designed as a releasable positive connection. To achieve a compact integrated structure drive wheel and first cam are formed as part of the coupling, the releasable positive connection for this purpose comprises one or more form-locking elements, which are formed so that they by the drive wheel or the attachment of the drive wheel passing through the outer surface of the act on the first cam. In a preferred embodiment, the one or more positive engagement elements beneficially comprise one or more pin-shaped portions, and the outer surface of the first cam disc has one or more recesses for receiving a portion of the one or more interlocking elements. To compensate for tolerances but also to cause the positive connection with the prevailing under load frictional forces or to be able to solve again, the one or more form-fitting elements on the outer side of the first cam facing side chamfers. Alternatively or additionally, the one or more positive-locking elements may also have a rolling body on the side facing the outer side of the first cam disk. An additional tolerance compensation and a triggering force to overcome the friction forces when releasing the clutch under load is provided by the side surfaces of the recess or recesses in the outer surface of the first cam have bevels to the surface of the outer surface.

Zum Bewirken des Formschlusses umfasst die Kupplung vorzugsweise einen Aktor. Der Aktor ist vorteilhaft als Elektromagnet ausgebildet, über den sich ein einfaches Schalten der Kupplung ermöglichen lässt. Zum Lösen der formschlüssigen Verbindung weist die Kupplung vorzugsweise ein oder mehrere Rückstellelemente auf. Der Elektromagnet umfasst zweckmäßigerweise einen Anker, der in mechanischem Kontakt mit dem oder den Formschlusselementen steht und somit seine durch die Bestromung mit dem Elektromagneten bewirkte Bewegung auf das oder die Formschlusselemente übertragen kann. Zum Schaffen eines Toleranzausgleichs kann der mechanische Kontakt des Ankers mit dem oder den Formschlusselementen gelenkig ausgebildet sein.To effect positive engagement, the clutch preferably comprises an actuator. The actuator is advantageously designed as an electromagnet, via which a simple switching of the clutch can be made possible. To release the positive connection, the coupling preferably has one or more return elements. The electromagnet expediently comprises an armature, which is in mechanical contact with the one or more positive locking elements and thus can transmit its movement caused by the energization with the electromagnet to the one or more positive locking elements. To create a tolerance compensation, the mechanical contact of the armature with the one or more form-locking elements can be articulated.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die längenveränderbare Vorrichtung einen Spindeltrieb, der eine Spindel und eine Spindelmutter umfasst, und so angeordnet ist, dass die Bezugsachse die Drehachse des Spindeltriebs bildet. Die Spindelmutter weist dabei eine drehfeste Verbindung mit dem Antriebsrad auf.In a preferred embodiment, the variable-length device comprises a spindle drive, which comprises a spindle and a spindle nut, and is arranged such that the reference axis forms the axis of rotation of the spindle drive. The spindle nut has a rotationally fixed connection with the drive wheel.

Um zu verhindern, dass die beiden Kurvenscheiben über die Notöffnungs- bzw. Notlöseposition hinaus verdreht werden können, weist das in der zumindest einen Kurvenscheibe ausgebildete Oberflächenprofil zumindest ein Formelement auf, das die Verdrehung der ersten Kurvenscheibe gegenüber der zweiten Kurvenscheibe begrenzt. Um die bei der Begrenzung der Verdrehung entstehenden Stossbelastungen zu verringern, weist das Formelement vorteilhaft eine Formgebung und/oder ein Material auf; das eine elastische Verdrehungsbegrenzung bewirkt.In order to prevent the two cam disks from being rotated past the emergency opening or emergency release position, the surface profile formed in the at least one cam disk has at least one molding element which limits the rotation of the first cam disk relative to the second cam disk. In order to reduce the shock loads occurring when limiting the rotation, the molding element advantageously has a shape and / or a material; which causes an elastic torsion limitation.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. Die einzelnen Merkmale können bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung je für sich oder zu mehreren verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denenFurther features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the claims and the figures. The individual features can be realized in one embodiment according to the invention depending on one or more. In the following explanation of some embodiments of the invention reference is made to the accompanying figures, of which

1 eine Querschnittsdarstellung durch eine längenveränderbare Vorrichtung zum Einstellen des Lüftspiels einer elektromechanischen Bremse, und 1 a cross-sectional view through a variable length device for adjusting the clearance of an electromechanical brake, and

2 die Vorrichtung von 1 in einer angeschnittenen Seitenansicht zeigt. 2 the device of 1 in a sectioned side view shows.

Die 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Vorrichtung 100 zum Einstellen des Lüftspiels einer elektromechanischen Bremse, wobei die Länge der Vorrichtung über einen, mit einer Kurvenscheibe über eine Kupplungseinrichtung verbindbaren, Antrieb verändert werden kann. Die längenveränderbare Vorrichtung 100 stellt eine kombinierte Belagsverschleiß- und Bremsennotöffnungseinrichtung dar.The 1 shows a cross-sectional view of a device 100 for adjusting the clearance of an electromechanical brake, wherein the length of the device can be changed via a, connectable with a cam via a coupling device, drive. The variable length device 100 represents a combined pad wear and Bremsennotöffnungseinrichtung.

Die Vorrichtung 100 umfasst einen Spindeltrieb, der eine Spindelmutter 110 und eine innerhalb dieser geführte Spindel 109 umfasst. Eine konzentrisch zur Drehachse der Spindel 109 bzw. des Spindeltriebs angeordnete erste Kurvenscheibe 101 ist um die Spindelmutter 110 drehbar angeordnet. Die Verbindung zwischen Spindelmutter 110 und erster Kurvenscheibe 101 ist dabei so gestaltet, dass eine axiale Verschiebung der ersten Kurvenscheibe 101, d. h. parallel zu der durch die Drehachse definierten Bezugsachse 121 der Vorrichtung, auf die Spindelmutter 110 übertragen wird. Ein zwischen Spindelmutter 110 und erster Kurvenscheibe angeordnetes Axiallager 104 nimmt die axialen Kräfte auf und ermöglicht ein reibungsarmes Verdrehen der ersten Kurvenscheibe 101 gegenüber der Spindelmutter 110.The device 100 includes a spindle drive, which is a spindle nut 110 and a guided within this spindle 109 includes. A concentric to the axis of rotation of the spindle 109 or the spindle drive arranged first cam 101 is about the spindle nut 110 rotatably arranged. The connection between the spindle nut 110 and first cam 101 is designed so that an axial displacement of the first cam 101 , ie parallel to the reference axis defined by the axis of rotation 121 the device, on the spindle nut 110 is transmitted. One between spindle nut 110 and first cam arranged thrust bearing 104 absorbs the axial forces and allows low-friction rotation of the first cam 101 opposite the spindle nut 110 ,

Zur ersten Kurvenscheibe 101 benachbart und koaxial zu dieser ist eine zweite Kurvenscheibe 102 angeordnet. An den einander zugewandten Seiten, d. h. den Innenseiten der Kurvenscheiben, weist jede der Kurvenscheiben 101 und 102 eine profilierte Oberfläche auf, entlang deren sich die Dicke der jeweiligen Kurvenscheibe in Umfangsrichtung ändert. Zwischen den Innenflächen der Kurvenscheiben sind Wälzkörper 103 angeordnet, die bei einem Verdrehen der Kurvenscheiben relativ zueinander auf den Oberflächenprofilen der Kurvenscheibeninnenseiten abrollen und so den Abstand der einander abgewandten Außenseiten der Kurvenscheiben 101 und 102 ändern. Die Dickenänderung einer Kurvenscheibe am Oberflächenprofil in Umfangsrichtung der Scheibe wird als Kurvenverlauf bezeichnet. Zur lagerichtigen Positionierung der Wälzkörper auf den Oberflächenprofilen der beiden Kurvenscheiben werden die Wälzkörper in einer Käfighalterung 116 gefasst.To the first cam 101 adjacent and coaxial with this is a second cam 102 arranged. On the mutually facing sides, ie the inner sides of the cams, has each of the cams 101 and 102 a profiled surface along which changes the thickness of the respective cam in the circumferential direction. Between the inner surfaces of the cam disks are rolling elements 103 arranged, which roll upon rotation of the cams relative to each other on the surface profiles of the cam inner sides and so the distance of the opposite outer sides of the cams 101 and 102 to change. The change in thickness of a cam on the surface profile in the circumferential direction of the disc is referred to as a curve. For the correct position of the rolling elements on the surface profiles of the two cam disks, the rolling elements are in a cage holder 116 caught.

Die Vorrichtung 100 stützt sich über die Spindelmutter 110 und die zweite Kurvenscheibe 102 an dem in der 1 nur schematisch angedeuteten Bremsengehäuse 120 ab. Dabei liegt die zweite Kurvenscheibe 102 vorzugsweise mit einer Andruckkraft am Bremsengehäuse 120 auf, die durch die zwischen dem Fuß 118 der Spindelmutter 110 und dem Bremsengehäuse 120 angeordnete Andruckfeder 119 aufgebracht wird.The device 100 is supported by the spindle nut 110 and the second cam 102 at the in the 1 only schematically indicated brake housing 120 from. This is the second cam 102 preferably with a pressure force on the brake housing 120 on top of that between the foot 118 the spindle nut 110 and the brake housing 120 arranged pressure spring 119 is applied.

Im normalen Betrieb liegt die zweite Kurvenscheibe somit in der Regel fest am Bremsengehäuse an. Bei einem Verdrehen der ersten Kurvenscheibe 101 relativ zur zweiten Kurvenscheibe 102 dreht sich somit nur die erste Kurvenscheibe 101. Die mit dieser Drehung verbundene Änderung des Abstands der Außenflächen der beiden Kurvenscheiben wird durch die verschiebefeste Verbindung der ersten Kurvenscheibe mit der Spindelmutter an letztere übertragen, wodurch sich die Lage des gesamten Spindeltriebs relativ zur zweiten Kurvenscheibe 102 und damit zum Bremsengehäuse 120 ändert. Da die Spindel 109 am in der Darstellung von 1 oberen Ende mit einer elektromechanischen Keilbremse, beispielsweise in der in der Offenlegungsschrift DE 10 2006 012 440 A1 dargestellten Weise oder aber auch direkt verbunden ist, kann so eine Regulierung des Lüftspiels der Bremse erreicht werden.In normal operation, the second cam is thus usually firmly on the brake housing. When turning the first cam 101 relative to the second cam 102 Thus, only the first cam rotates 101 , The associated with this rotation change in the distance between the outer surfaces of the two cams is transmitted through the sliding connection of the first cam with the spindle nut to the latter, whereby the position of the entire spindle drive relative to the second cam 102 and thus to the brake housing 120 changes. Because the spindle 109 am in the presentation of 1 upper end with an electromechanical wedge brake, for example in the published patent application DE 10 2006 012 440 A1 illustrated manner, or also directly connected, so a regulation of the clearance of the brake can be achieved.

Umgekehrt wirkt zumindest ein Teil der Zuspannkraft der elektromechanischen Bremse auf die Spindel 109 und damit auf die Spindelmutter 110 zurück. Diese in Richtung der Bezugsachse 121 wirkende Kraft wird auf die erste Kurvenscheibe 101 übertragen und übt vermittelt über die Kurvenverläufe der beiden Scheiben ein Drehmoment auf die erste Kurvenscheibe aus. Kann sich die erste Kurvenscheibe frei drehen, so führt das Drehmoment zu einer Änderung des Abstands der Außenseiten der beiden Kurvenscheiben 101 und 102. Die Spindelmutter 110 folgt dieser Lageveränderung in einer axialen Verschiebung zum Bremsengehäuse 120 bzw. Bremssattel 120.Conversely, at least a part of the application force of the electromechanical brake acts on the spindle 109 and thus on the spindle nut 110 back. These in the direction of the reference axis 121 acting force is on the first cam 101 transmits and exerts on the curves of the two discs torque on the first cam. If the first cam can rotate freely, the torque leads to a change in the distance between the outer sides of the two cam discs 101 and 102 , The spindle nut 110 follows this change in position in an axial displacement to the brake housing 120 or caliper 120 ,

Um die erste Kurvenscheibe 101 aktiv gegenüber der zweiten Kurvenscheibe zu verdrehen, ist oberhalb der ersten Kurvenscheibe 101 ein Getriebe vorgesehen, dessen Abtrieb mit der ersten Kurvenscheibe mechanisch verbunden werden kann. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Abtrieb des Getriebes als koaxial zur ersten Kurvenscheibe 101 angeordnetes Antriebsrad in Form eines Schneckenrads 108 ausgeführt, das mit der Spindelmutter 110 fest verbunden ist. Da sich die Spindelmutter 110 beim Betrieb der Vorrichtung 100 in Richtung der Bezugsachse 121 verschieben kann, ist die Verzahnung des Schneckenrads 108 so gestaltet, dass sich das Schneckenrad in Richtung der Bezugsachse 121 gegenüber der in die Verzahnung eingreifenden Schnecke frei verschieben kann.To the first cam 101 to turn actively against the second cam is above the first cam 101 provided a gear whose output can be mechanically connected to the first cam. In the in 1 illustrated embodiment, the output of the transmission is coaxial with the first cam 101 arranged drive wheel in the form of a worm wheel 108 carried out with the spindle nut 110 is firmly connected. As the spindle nut 110 during operation of the device 100 in the direction of the reference axis 121 can shift, is the teeth of the worm wheel 108 designed so that the worm wheel in the direction of the reference axis 121 can move freely against the engaging in the toothing screw.

Die mechanische Verbindung zwischen Schneckenrad 108 und erster Kurvenscheibe 101 wird über eine schaltbare Kupplungsvorrichtung hergestellt. Die Kupplungsvorrichtung umfasst einen elektrisch steuerbaren Hubmagneten, vom Hubmagneten bewegbare Formschlusselemente 111 und an der Außenseite der ersten Kurvenscheibe angeordnete Aufnahmen zur Herstellung eines lösbaren Formschlusses mit den Formschlusselementen. Der ringförmig ausgebildete Hubmagnet weist einen Elektromagneten 105 und einen Anker auf. Bei Bestromen des Elektromagneten 105 wird der Anker 106 zu diesem hingezogen. Der Anker 106 ist mittels einer Verdrehsicherung 107 drehfest, jedoch axial verschiebbar mit der Spindelmutter 110 verbunden ist. Durch die in den 1 und 2 veranschaulichte Integration des Hubmagneten in die Vorrichtung entfällt der für einen externen Hubmagneten erforderliche Bauraum. Eine weitere Reduzierung des für die Kupplung erforderlichen Bauraums wie auch der Bauteilkomplexität wird durch die Integration der ersten Kurvenscheibe 101 in den Kupplungsaufbau erzielt.The mechanical connection between worm wheel 108 and first cam 101 is manufactured via a switchable coupling device. The coupling device comprises an electrically controllable lifting magnet, movable form-locking elements from the lifting magnet 111 and arranged on the outside of the first cam receptacles for producing a releasable positive connection with the positive-locking elements. The ring-shaped lifting magnet has an electromagnet 105 and an anchor on. When energizing the electromagnet 105 becomes the anchor 106 attracted to this. The anchor 106 is by means of a rotation 107 non-rotatable, but axially displaceable with the spindle nut 110 connected is. By in the 1 and 2 illustrated integration of the solenoid in the device eliminates the space required for an external solenoid space. A further reduction of the space required for the coupling as well as the component complexity is achieved by the integration of the first cam 101 achieved in the coupling structure.

2 zeigt einen Teilausschnitt der Vorrichtung von 1 in einer angeschnittenen Seitenansicht. Der Schnitt ist so gewählt, dass die nahe der Verzahnung des Schneckenrads 108 angeordneten Kupplungselemente sichtbar sind. Das Schneckenrad ist mit einem an der Spindelmutter 110 ausgebildeten Kranz 117 fest verbunden. Nahe der Peripherie des Kranzes 117 sind Öffnungen ausgebildet, von denen einige oder jede ein Formschlusselement 111 aufnimmt. 2 shows a partial section of the device of 1 in a sectioned side view. The cut is chosen so that the close to the teeth of the worm wheel 108 arranged coupling elements are visible. The worm wheel is with one on the spindle nut 110 trained wreath 117 firmly connected. Near the periphery of the wreath 117 are formed openings, some or each of which a positive locking element 111 receives.

Das nicht in bzw. durch eine Öffnung des Kranzes 117 geführte Ende eines Formschlusselements 111 stützt sich am Magnetanker 106 ab. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Magnetanker 106 topfförmig ausgebildet und nimmt den Elektromagneten 105 in seinem Innenraum auf. Die, die äußere Mantelfläche des Elektromagneten 105 zumindest teilweise umschließende Seitenwand des Magnetankers 106 liegt dabei an den Formschlusselementen 111 auf. Fließt durch den Elektromagneten 105 ein Strom, zieht das dadurch bewirkte Magnetfeld den Anker 106 zum Elektromagneten hin, wodurch die am Magnetanker 106 anliegenden Formschlusselemente durch die Öffnungen des Spindelmutterkranzes 117 hindurch geführt werden und dort in Vertiefungen (Aussparungen) der Außenseite der ersten Kurvenscheibe 101 eingreifen können.Not in or through an opening of the wreath 117 Guided end of a positive locking element 111 rests on the armature 106 from. In the illustrated embodiment, the armature is 106 cup-shaped and takes the electromagnet 105 in his interior. The, the outer surface of the electromagnet 105 at least partially enclosing side wall of the magnet armature 106 lies on the form-fitting elements 111 on. Flows through the electromagnet 105 a current draws the magnetic field caused thereby the anchor 106 towards the electromagnet, causing the magnet armature 106 adjacent positive engagement elements through the openings of the spindle nut collar 117 passed through and there in recesses (recesses) of the outside of the first cam 101 can intervene.

In der Darstellung der 2 befindet sich die im Folgenden auch als Kupplungsnut bezeichnete Vertiefung in der Außenseite der ersten Kurvenscheibe 101 direkt unterhalb einer Öffnung im Spindelmutterkranz 117 (die Öffnung kann auch im Innenbereich des Antriebs- bzw. Schneckenrads 108 angeordnet sein). Dies ist in der Regel bei einer Aktivierung der Kupplung nicht der Fall. Da erste Kurvenscheibe und Spindelmutterkranz 117 bei einer (wie gezeigt) gelösten Kupplung eine beliebige Drehstellung zueinander einnehmen können, sind die Kupplungsnuten bei einer Aktivierung der Kupplung in der Regel nicht unterhalb der Öffnungen angeordnet. Bei einer Drehung des Schneckenrads 108 (und der damit verbundenen Spindelmutter 110), als auch bei einer über die Zuspannkraft bewirkten Verdrehung der ersten Kurvenscheibe 101 kommt es zu einer relativen Verdrehung des Spindelmutterkranzes 117 gegenüber der Außenseite der ersten Kurvenscheibe 101. Durch diese Relativdrehung werden die Kupplungsnuten unterhalb der Öffnungen des Spindelmutterkranzes 117 entlanggeführt, so dass die vom Magnetanker gegen die Außenseite der ersten Kurvenscheibe 101 gedrückten Formschlusselemente 111 schließlich in die Kupplungsnut bzw. Kupplungsnuten einrasten.In the presentation of the 2 is the recess referred to below as the coupling groove in the outside of the first cam 101 directly below an opening in the spindle nut collar 117 (The opening can also be inside the drive or worm wheel 108 be arranged). This is usually not the case when activating the clutch. Because first cam and spindle nut collar 117 any (as shown) released clutch any Rotary position can take each other, the clutch grooves are not arranged at an activation of the clutch usually below the openings. With a rotation of the worm wheel 108 (and the associated spindle nut 110 ), as well as in a caused by the clamping force rotation of the first cam 101 it comes to a relative rotation of the spindle nut ring 117 opposite the outside of the first cam 101 , By this relative rotation, the coupling grooves below the openings of the spindle nut ring 117 guided along, leaving the magnet armature against the outside of the first cam 101 pressed positive locking elements 111 Finally, engage in the coupling groove or coupling grooves.

Im stromlosen Zustand des Elektromagneten 105 wird der Magnetanker 106 nicht oder aufgrund einer Restmagnetisierung des Elektromagneten 105 nur mit geringer Kraft in Richtung der ersten Kurvenscheibe gezogen. Zum Lösen der zuvor beschriebenen Kupplung sind Rückstellelemente 115 vorgesehen, die den Magnetanker 106 vom Elektromagneten 105 und damit von der ersten Kurvenscheibe 101 wegdrücken. Im in der 2 vorgestellten Beispiel sind die Rückstellelemente als schraubenförmige Druckfedern ausgebildet die, zwischen Spindelmutterkranz 117 bzw. Schneckenrad 108 und Formschlusselement 111 angeordnet, das Formschlusselement 111 gegen den Anker 106 drücken.In the de-energized state of the electromagnet 105 becomes the magnet armature 106 not or due to a residual magnetization of the electromagnet 105 only pulled with little force in the direction of the first cam. To release the coupling described above are reset elements 115 provided the armature 106 from the electromagnet 105 and thus from the first cam 101 Pushing away. I'm in the 2 presented example, the return elements are designed as helical compression springs, between Spindelmutterkranz 117 or worm wheel 108 and positive-locking element 111 arranged, the positive-locking element 111 against the anchor 106 to press.

Um dies zu ermöglichen, ist das Formschlusselement vorzugsweise T-förmig gestaltet. D. h., es weist einen stiftförmigen Schaft auf, der durch die Öffnungen im Spindelmutterkranz 117 hindurch in die Kupplungsnuten geführt werden kann. Auf der (bezüglich der zeichnerischen Darstellung) oberen Seite weist das Formschlusselement ein sich quer zum Schaft ausdehnendes Kopfteil auf. Dieses ist zweckmäßig balkenförmig ausgebildet, wobei die Ausdehnung in radialer Richtung des Spindelkranzes 117 in etwa dem des Schafts des Formschlusselements 111 entspricht. In lateraler Richtung, d. h. in Umfangsrichtung des Spindelkranzes 117, ist das Kopfteil breit genug ausgeführt, um sich gegen die Druckfedern 115 abzustützen. Zum besseren Halt weist das Kopfteil an der Unterseite wie gezeigt Sacklöcher zur Aufnahme der Druckfedern (Rückholfedern) 115 auf. Statt einem balkenförmig gestalteten Kopfteil können selbstverständlich auch anders gestaltete Kopfteile, beispielsweise zylinderförmige Kopfteile, zylinderförmige Kopfteile mit abgeplatteten Mantelflächen, oder auch Kopfteile deren Mantelflächen einen polygonen Grundriss aufweisen, verwendet werden.To make this possible, the positive-locking element is preferably designed T-shaped. D. h., It has a pin-shaped shaft which passes through the openings in the spindle nut ring 117 can be guided through in the coupling grooves. On the upper side (with respect to the drawing), the positive-locking element has a head part which extends transversely to the shaft. This is expedient bar-shaped, wherein the extension in the radial direction of the spindle ring 117 in about that of the shaft of the positive locking element 111 equivalent. In the lateral direction, ie in the circumferential direction of the spindle ring 117 , the headboard is made wide enough to stand up against the compression springs 115 support. For better support, the head part at the bottom as shown blind holes for receiving the compression springs (return springs) 115 on. Instead of a bar-shaped headboard can of course also differently shaped head parts, such as cylindrical head parts, cylindrical head parts with flattened lateral surfaces, or head parts whose lateral surfaces have a polygonal floor plan can be used.

Damit ein Verkanten der Formschlusselemente ausgeschlossen ist, weist das Kopfteil wie gezeigt vorzugsweise eine Erhöhung auf, die den mechanischen Kontakt zwischen Formschlusselement 111 und Anker 106 auf eine minimale Fläche reduziert.In order to prevent jamming of the interlocking elements, the head part, as shown, preferably has an elevation which effects the mechanical contact between the interlocking element 111 and anchor 106 reduced to a minimum area.

In Verbindung mit den Rückstellelementen 115 kann das Formschlusselement 111 somit eine definierte Kippbewegung gegenüber dem Anker 106 ausführen, über die der negative Einfluss von Querkräften minimiert wird.In conjunction with the reset elements 115 can the positive-locking element 111 thus a defined tilting movement relative to the anchor 106 which minimizes the negative influence of shear forces.

Um das Eingreifen der Formschlusselemente 111 in die Kupplungsnuten zu erleichtern, kann das Formschlusselement am Eingriffsgebiet angefast sein. Alternativ oder als zusätzliche Maßnahme kann auch die Kupplungsnut so gestaltet sein, dass sich ihr Querschnitt zumindest in Umfangsrichtung der ersten Kurvenscheibe 101 zu deren Außenseite hin vergrößert. Entsprechende Schrägen bewirken eine austreibende Kraft, womit die Kupplung auch bei den unter Belastung vorherrschenden Reibungskräften gelöst werden kann. In der in der 2 dargestellten Ausführungsform sind beide Maßnahmen verwirklicht. Der Winkel dieser Schrägen ist groß genug gewählt, um trotz der bei Belastung vorherrschenden Reibung eine ausreichende austreibende Kraft zu gewährleisten, und klein genug, damit der Hubmagnet bei dem verfügbaren Bauraum die erforderlichen Haltekräfte aufbringen kann.To the intervention of the positive locking elements 111 to facilitate the coupling grooves, the positive-locking element may be chamfered in the engagement area. Alternatively or as an additional measure, the coupling groove can be designed so that its cross-section, at least in the circumferential direction of the first cam 101 enlarged towards the outside. Corresponding bevels cause an expelling force, whereby the clutch can be solved even under the prevailing friction forces under load. In the in the 2 illustrated embodiment, both measures are realized. The angle of these bevels is chosen to be large enough to ensure a sufficient expelling force despite the prevailing friction under load, and small enough so that the solenoid in the available space can muster the required holding forces.

Die oben beschriebenen Maßnahmen ermöglichen ein sichereres Einrasten der Formschlusselemente 111 in den Kupplungsnuten auch dann, wenn Form und Lage der Kupplungsnuten, aber auch die Form der Formschlusselemente 111 Toleranzen unterworfen ist. In einer weiteren Ausführungsform können die Formschlusselemente 111 im Eingriffsbereich mit Rollkörpern, beispielsweise mit in Halterungen gefassten Kugeln oder anderen Wälzkörpern versehen sein. Somit können die Formschlusselemente 111 auf der Außenseite der ersten Kurvenscheibe 101 entlang rollen, bis sie schließlich in der entsprechenden Kupplungsnut versenkt werden. In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist der Magnetanker 106 zweiteilig ausgebildet, wobei der die Formschlusselemente tragende ringförmige Teil als Wippe bzw. Wippschaukel ausgebildet ist, die eine Kippbewegung gegenüber der Seitenwand des topfförmigen Teils ermöglicht. Durch leichtes Hin- und Herschaukeln der Wippe können auch unter Umständen verkantende Formschlusselemente in die entsprechenden Kupplungsnuten geführt werden. Statt oder zusätzlich zur Wippe können auch andere Konstruktionen verwendet werden, die einen Achsversatz zwischen Schneckenrad 108 und erster Kurvenscheibe ermöglichen. Selbstverständlich können die oben beschriebenen Maßnahmen zum Toleranzausgleich auch in Kombination eingesetzt werden.The measures described above allow a safer engagement of the positive locking elements 111 in the coupling grooves even if the shape and position of the coupling grooves, but also the shape of the positive-locking elements 111 Is subject to tolerances. In a further embodiment, the positive-locking elements 111 be provided in the engagement area with rolling bodies, for example, with taken in brackets balls or other rolling elements. Thus, the positive-locking elements 111 on the outside of the first cam 101 roll along until they are finally sunk in the corresponding coupling groove. In a further expedient embodiment, the magnet armature 106 formed in two parts, wherein the form-fitting elements supporting annular part is designed as a rocker or rocker swing, which allows a tilting movement relative to the side wall of the cup-shaped part. By slightly rocking back and forth of the rocker tilting positive locking elements can be performed in the corresponding coupling grooves under certain circumstances. Instead of or in addition to the rocker, other constructions can be used which have an axial offset between the worm wheel 108 and enable first cam. Of course, the above-described measures for tolerance compensation can also be used in combination.

Bei geschlossener Kupplung greifen die Formschlusselemente 111 durch die im Spindelmutterkranz 117 ausgebildeten Öffnungen in die Kupplungsnuten an der Außenseite der ersten Kurvenscheibe 101 ein. Damit ist eine drehfeste Verbindung zwischen dem Schneckenrad 108 und der ersten Kurvenscheibe 101 gegeben. In dieser Kupplungsstellung kann ein auf das Schneckenrad 108 einwirkender Antrieb somit die erste Kurvenscheibe 101 gegenüber der zweiten Kurvenscheibe 102 verdrehen. Zum Schließen der Kupplung wird wie oben beschrieben der Elektromagnet mit Strom beschickt. Im stromlosen Zustand des Elektromagneten 105 drücken die Druckfedern (Rückholfedern) 115 die Formschlusselemente 111 gegen den Anker 106 aus den Kupplungsnuten heraus. Die Kupplung ist somit selbstlösend. When the clutch is closed, the interlocking elements engage 111 through the spindle nut rim 117 formed openings in the coupling grooves on the outside of the first cam 101 one. This is a rotationally fixed connection between the worm wheel 108 and the first cam 101 given. In this coupling position, one on the worm wheel 108 Acting drive thus the first cam 101 opposite the second cam 102 twist. To close the clutch as described above, the electromagnet is charged with electricity. In the de-energized state of the electromagnet 105 press the compression springs (return springs) 115 the form-locking elements 111 against the anchor 106 out of the clutch grooves. The coupling is thus self-releasing.

Die Oberflächenprofile der Kupplungsscheiben 101 und 102 sind vorzugsweise so ausgebildet, dass die Vorrichtung 100 in drei Betriebsarten verwendet werden kann, nämlich Normalbetrieb, Parkbremsposition und Notlöseposition. Im auch als Betriebsbremsposition bezeichneten Normalbetrieb befindet sich der Wälzkörper auf einer flach geneigten Ebene des Oberflächenprofils zwischen den beiden Endstellungen, d. h. zwischen der Parkbremsposition und der Notlöseposition. Die Neigung des Oberflächenprofils zwischen den Endposition ist so gewählt, dass der Abstand der Kurvenscheiben in Richtung der Parkbremsposition zunimmt, in Richtung der anderen, zum Notlösen der Bremse genutzten Endstellung abnimmt. Die Parkbremsposition zeichnet sich durch einen kleinen Abfall der Neigung aus, so dass die Kurvenscheiben bei einer Rückdrehung zunächst etwas auseinandergedrückt werden müssen, bevor der Abstand der Außenseiten der Kurvenscheiben beim Abrollen der Wälzkörper in Richtung der anderen Endstellung wieder langsam abnimmt. In der Notlöseposition, d. h. in der der Parkbremsstellung entgegengesetzten Endlage weist das Oberflächenprofil eine Vertiefung auf. Die Vertiefung ist so gewählt, dass der Abstand zwischen den Außenflächen der Kurvenscheibe minimal ist. Die Winkellage der Notlöseposition stellt sicher, dass der Spindeltrieb soweit zurückgedreht wird, dass sich der Reibbelag einer mit dem Spindeltrieb verbundenen elektromechanischen Bremse sicher vom abzubremsenden Gegenstand löst. Damit der Wälzkörper nicht über die Notlöseposition hinausrollen kann, weist die Vertiefung zumindest ein Formelement auf, das als Endanschlag für den Wälzkörper dient. Der Endanschlag ist vorzugsweise geneigt ausgebildet, damit der Wälzkörper etwas auslaufen und wieder in die energetisch niedrigste Lage zurücklaufen kann. Dies verhindert, dass die kinetische Energie in einem Schlag vernichtet wird. Eine derartige elastische Verdrehungsbegrenzung der beiden Kurvenscheiben 101 und 102 kann alternativ oder zusätzlich auch mithilfe von Elastomeren erzielt werden, die eine Dämpfung durch elastische Materialverformung erreichen. Kurvenform und Dämpfungsmaterialien reduzieren vorteilhaft auch die beim Übergang der Vorrichtung 100 in die Notlöseposition entstehenden Geräusche.The surface profiles of the clutch discs 101 and 102 are preferably designed so that the device 100 can be used in three modes, namely normal operation, parking brake position and emergency release position. In also referred to as the service brake position normal operation, the rolling elements is on a flat inclined plane of the surface profile between the two end positions, ie between the parking brake position and the emergency release position. The inclination of the surface profile between the end position is selected so that the distance between the cam discs in the direction of the parking brake position increases, decreases in the direction of the other, used for emergency release of the brake end position. The parking brake position is characterized by a small drop in the inclination, so that the cam disks must first be forced apart a little at a reverse rotation, before the distance of the outer sides of the cam disks when rolling of the rolling elements in the direction of the other end position slowly decreases again. In the emergency release position, ie in the parking brake position opposite end position, the surface profile has a depression. The recess is chosen so that the distance between the outer surfaces of the cam is minimal. The angular position of the emergency release position ensures that the spindle drive is rotated back far enough that the friction lining of an electromechanical brake connected to the spindle drive reliably releases from the object to be braked. So that the rolling element can not roll out beyond the emergency release position, the recess has at least one mold element which serves as an end stop for the rolling element. The end stop is preferably formed inclined, so that the rolling element leak slightly and can run back into the lowest energy position. This prevents the kinetic energy from being destroyed in one shot. Such elastic limitation of rotation of the two cams 101 and 102 can alternatively or additionally be achieved by means of elastomers, which achieve a damping by elastic material deformation. Curve shape and damping materials also advantageously reduce the transition of the device 100 in the emergency release position resulting noise.

Bei einer Störung der elektromechanischen Bremse wird der Elektromagnet 105 in den stromlosen Zustand überführt. Verbleibt die Bremse im zugespannten Zustand, so wirkt die Zuspannkraft je nach Konstruktion direkt oder indirekt in Richtung der Spindelachse. Da die Kupplung im stromlosen Zustand des Elektromagneten gelöst ist, besteht keine Verbindung zwischen dem Schneckenrad 108 und der ersten Kurvenscheibe 101. Der in Richtung der Bezugsache 121 wirkende Teil der Zuspannkraft übt auf die erste Kurvenscheibe 101 vermittelt über deren axial nicht verschiebbare Anbindung an die Spindelmutter 110 eine Druckkraft aus. Diese Druckkraft presst die erste Kurvenscheibe 101 auf die Wälzkörper 103, die daraufhin entlang des Kurvenverlaufs der Kurvenscheiben in dessen energetisch niedrigstes Niveau abrollen, d. h. in die oben beschriebene Notöffnungsposition. Bei diesem Vorgang nähert sich die Außenfläche der ersten Kurvenscheibe zusammen mit der Spindelmutter und damit dem gesamten Spindeltrieb dem Bremsengehäuse 120, wodurch der Reibbelag vom abzubremsenden Gegenstand gelöst wird. Da die Kupplung gelöst und damit das Schneckenrad 108 nicht mit der ersten Kurvenscheibe 101 verbunden ist, dreht sich das Schneckenrad nicht mit. Die beim Übergang in die Notlöseposition auftretende Stoßbelastung kann sich somit nicht auf den mit dem Schneckenrad verbundenen Antrieb übertragen.If the electromechanical brake malfunctions, the electromagnet will be activated 105 transferred to the de-energized state. If the brake remains in the clamped state, the application force, depending on the design, acts directly or indirectly in the direction of the spindle axis. Since the clutch is released in the currentless state of the electromagnet, there is no connection between the worm wheel 108 and the first cam 101 , The one in the direction of the reference 121 acting part of the clamping force exerts on the first cam 101 mediated by their axially non-displaceable connection to the spindle nut 110 a compressive force. This pressure force presses the first cam 101 on the rolling elements 103 , which then roll along the curve of the cam in its lowest energy level, ie in the emergency opening position described above. In this process, the outer surface of the first cam, together with the spindle nut and thus the entire spindle drive approaches the brake housing 120 , whereby the friction lining is released from the object to be braked. Because the clutch is released and thus the worm wheel 108 not with the first cam 101 connected, the worm wheel does not rotate. The shock load occurring during the transition to the emergency release position can thus not be transferred to the drive connected to the worm wheel.

In einer alternativen Ausführungsform einer längenveränderbaren Vorrichtung zum Einstellen des Lüftspiels einer elektromechanischen Bremse ist die Kupplung außerhalb des z. B. als Schneckenrad 108 ausgebildeten Antriebsrads, beispielsweise zwischen Schnecke und Antrieb angeordnet. Die Kupplung ist auch in diesem Falle selbstlösend ausgebildet, so dass die mechanische Verbindung zwischen Antrieb und Antriebsrad im stromlosen Zustand unterbrochen ist und somit keine Stoßbelastungen vom Spindel-/Kurvenscheibentrieb auf den Antrieb übertragen werden können.In an alternative embodiment of a variable length device for adjusting the clearance of an electromechanical brake, the clutch outside of the z. B. as a worm wheel 108 trained drive wheel, for example, arranged between the screw and drive. The clutch is also self-releasing in this case, so that the mechanical connection between the drive and drive wheel is interrupted in the de-energized state and thus no shock loads from the spindle / camshaft drive can be transmitted to the drive.

Ferner muss die Kupplung nicht notwendigerweise wie oben beschrieben als formschlüssige Kupplung ausgeführt sein, sondern kann auch als Reibkupplung ausgebildet sein.Furthermore, the coupling does not necessarily have to be designed as a positive coupling as described above, but may also be designed as a friction clutch.

Eine der wie oben beschriebenen längenveränderbaren Vorrichtungen wird vorzugsweise als Lüftspielregulierung und Notlösevorrichtung in Bremsen, insbesondere elektromagnetischen Bremsen eingesetzt.One of the length-variable devices as described above is preferably used as Lüftspielregulierung and emergency release device in brakes, in particular electromagnetic brakes.

Die oben dargelegten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind in keiner Weise als beschränkend für die in den Ansprüchen definierte Erfindung anzusehen. Insbesondere ist sind von den vorgestellten Ausführungsbeispielen abweichende Ausführungsformen möglich, ohne den von den Ansprüchen bestimmten Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.The embodiments set forth above are merely illustrative and are in no way to be considered as limiting the invention as defined in the claims. In particular, different embodiments of the presented embodiments are possible without departing from the scope of the invention defined by the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: längenveränderbare Vorrichtungvariable length device
101101: erste Kurvenscheibefirst cam
102102: zweite Kurvenscheibesecond cam
103103: Wälzkörperrolling elements
104104: Axiallagerthrust
105105: Elektromagnet des HubmagnetenElectromagnet of the lifting magnet
106106: Anker des HubmagnetenAnchor of the lifting magnet
107107: Verdrehsicherung des AnkersAnti-rotation of the anchor
108108: Schneckenradworm
109109: Spindel zur BelagsverschleißnachstellungSpindle for lining wear adjustment
110110: Spindelmutterspindle nut
111111: Formschlusselement (Kupplungsstift)Positive locking element (coupling pin)
113113: Kupplungswippeclutch rocker
114114: KupplungsrollkörperClutch rolling body
115115: Rückholfeder (Druckfeder) der KupplungReturn spring (compression spring) of the coupling
116116: Käfighalterung, WälzkörperkäfigCage mounting, rolling element cage
117117: SpindelmutterkranzNut ring
118118: SpindelmutterfußSpindelmutterfuß
119119: Andruckfederpressure spring
120120: Bremsengehäusebrake housing
121121: Bezugsachse der längenveränderbaren VorrichtungReference axis of the variable length device

Claims

Device for adjusting the clearance of an electromechanical brake with a cam gear for translating a rotational movement into a linear movement, wherein the cam gear is rotated about a reference axis ( 121 ) rotatably arranged first cam ( 101 ) and a first cam adjacent and coaxially arranged second cam ( 102 ), and the cams are each formed so that the distance of the opposite outer sides of the cams is a function of the rotational position of the two cams relative to each other, characterized in that the device ( 100 ) one via a coupling ( 105 . 106 . 111 . 115 ) releasably connectable with the first cam disc drive for rotating the first cam ( 101 ), wherein the clutch is designed to be switchable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the first cam ( 101 ) via a rolling element ( 103 ) from the second cam ( 102 ) is spaced.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the two cam discs ( 101 . 102 ) on the other cam ( 102 . 101 ) associated inner surface has a surface profile along which changes the thickness of the cam in the circumferential direction of the cam.

Device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the drive arranged coaxially with the first cam drive wheel ( 108 ).

Apparatus according to claim 4, characterized in that the drive wheel as a worm wheel ( 108 ) is trained.

Device according to claim 4 or 5, characterized in that the coupling ( 105 . 106 . 111 . 115 ) between drive wheel ( 108 ) and first cam ( 101 ) arranged and designed as a releasable positive connection.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the releasable positive connection one or more positive locking elements ( 111 ), which are designed such that they by the drive wheel ( 108 ) or the attachment of the drive wheel on the outer surface of the first cam ( 101 ).

Apparatus according to claim 7, characterized in that the one or more positive locking elements ( 111 ) comprise one or more pin-shaped sections and the outer surface of the first cam ( 101 ) one or more recesses for receiving a part of the one or more form-fitting elements ( 111 ) having.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the one or more positive locking elements ( 111 ) at, the outside of the first cam ( 101 ) facing side chamfers.

Apparatus according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the one or more positive locking elements ( 111 ) at, the outside of the first cam ( 101 ) facing side have a rolling body.

Device according to one of claims 8, 9 or 10, characterized in that the side surfaces of the recess or depressions in the outer surface of the first cam ( 101 ) Have chamfers to the surface of the outer surface.

Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that the coupling is an actuator ( 105 ) for effecting the positive engagement.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the actuator as an electromagnet ( 105 ) is trained.

Device according to one of claims 6 to 13, characterized in that the coupling ( 105 . 106 . 111 . 115 ) one or more restoring elements ( 115 ) for releasing the positive connection.

Device according to one of claims 13 to 14, characterized in that the electromagnet is an armature ( 106 ) in mechanical contact with the one or more positive-locking elements ( 111 ) stands.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the mechanical contact of the armature ( 106 ) with the one or more positive-locking elements ( 111 ) is articulated.

Device according to one of claims 4 to 16, characterized by a spindle drive ( 109 . 110 ), which is a spindle ( 109 ) and a spindle nut ( 110 ) and arranged so that the reference axis ( 121 ) forms the axis of rotation of the spindle drive, wherein the spindle nut ( 110 ) has a rotationally fixed connection with the drive wheel.

Device according to one of claims 3 to 17, characterized in that the surface profile has at least one molding element, the rotation of the first cam ( 101 ) relative to the second cam ( 102 ) limited.

Apparatus according to claim 18, characterized in that the shaping and / or material of the formula element cause an elastic torsion limitation.

Brake with a device according to one of claims 1 to 19.