DE102008061347B3 - Scheibenbremse mit elektromotorischem Aktuator in selbstverstärkender Bauart - Google Patents

Scheibenbremse mit elektromotorischem Aktuator in selbstverstärkender Bauart Download PDF

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Abstract

Eine Scheibenbremse mit elektromotorischem Aktuator, der auf eine Zuspannvorrichtung mit Festsattel zum Zuspannen von zumindest zwei Bremsbelägen in Richtung einer Bremsscheibe einwirkt, weist eine bremseninterne Hydraulikanordnung auf, ist in selbstverstärkender Bauart ausgelegt und besitzt eine Einrichtung zur Keilwinkelumstellung. Der Bremsbelag ist unter einem Keilwinkel an der Zuspannvorrichtung abgestützt. Die Hydraulikanordnung weist ferner eine Arbeitseinheit zur Keilwinkelumschaltung des Keilwinkels auf, unter dem der Bremsbelag an der Zuspannvorrichtung abgestützt ist. Die Scheibenbremse zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest zwei Arbeitszylinder eine Gehäusebeschichtung mit einer hohen thermischen Isolationseigenschaft aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit elektromotorischem Aktuator, der auf eine Zuspannvorrichtung mit Festsattel zum Zuspannen von zumindest zwei Bremsbelägen in Richtung einer Bremsscheibe einwirkt, wobei die Zuspannvorrichtung eine bremseninterne Hydraulikanordnung aufweist und in selbstverstärkender Bauart ausgelegt ist, wobei die Hydraulikanordnung ferner eine Arbeitseinheit zur Keilwinkelumschaltung des Keilwinkels aufweist, unter dem der Bremsbelag an der Bremsscheibe abgestützt ist.
  • Scheibenbremsen mit elektromotorischen Aktuatoren, die auf eine Zuspannvorrichtung einwirken sind in verschiedensten Ausgestaltungen bekannt. Es sind auch Scheibenbremsen in selbstverstärkender Bauart bekannt, um den Elektromotor als Antrieb kleiner dimensionieren zu können. Beispiele für derartige Bremsen zeigen die DE 101 05 752 A1 und die DE 103 24 424 A1 .
  • Die für die elektrische Zustellung maximal benötigte Motorleistung sowie die entsprechenden Getriebe zur Kraftübertragung bilden einen entscheidenden Kostenfaktor. Der Reibwert des Bremsbelags ändert sich vor allem infolge von Erwärmung, die zum Beispiel bei Scheibenbremsen für LKW eine besondere Rolle spielt. Die hierbei erforderliche Motorleistung ist erheblich und bringt zusätzliche Mehrkosten für die Bereitstellung der elektrischen Versorgung.
  • Eine Scheibenbremse mit bremseninterner Hydraulikanordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2006 057 442 A1 , US 4,435,021 oder der DE 195 27 936 A1 bekannt.
  • Eine weitere Scheibenbremse ist aus der DE 101 05 540 A1 bekannt, in der ein Elektromotor als Aktuator über Kolben auf eine bremseninterne Hydraulikanordnung einwirkt. Diese Scheibenbremse ist aber hinsichtlich ihrer Selbstverstärkungswirkung nur relativ schwer steuer- oder regelbar.
  • Ein Bedarf besteht darin, den Keilwinkel auch bei einer Scheibenbremse mit Festsattel verstellbar auszugestalten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dieses Problem zu beheben.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • So ermöglicht es die Erfindung bei einer selbstverstärkenden Bremse mit elektromotorischem Aktuator, der auf eine Zuspannvorrichtung mit Festsattel zum Zuspannen von zumindest zwei Bremsbelägen in Richtung einer Bremsscheibe einwirkt, wobei die Zuspannvorrichtung eine bremseninterne Hydraulikanordnung aufweist und in selbstverstärkender Bauart ausgelegt ist, wobei die Hydraulikanordnung ferner eine Arbeitseinheit zur Keilwinkelumschaltung des Keilwinkels aufweist, unter dem der Bremsbelag an der Bremsscheibe abgestützt ist, eine optimale Kraftverstärkung einer solchen Bremse mit Selbstverstärkung und mit einem verstellbaren Neigungs- bzw. Keilwinkel, unter dem zumindest ein Bremsbelag an der Zuspannvorrichtung abgestützt ist, mittels einer Arbeitseinheit zu erzielen. Eine bremsverstärkende Wirkung kann nach dem Keileinzugprinzip genutzt werden, während gleichzeitig zu jedem Zeitpunkt einer Bremsung eine beliebige Keilwinkelanpassung in einfacher Weise immer mittels einer verstellbaren Ventilscheibe in feinen Abstufungen erfolgen kann.
  • Ein, vorzugsweise zwei zusätzliche Arbeitszylinder sorgen neben einem, vorzugsweise zwei, auch für eine Belagzuspannung des gegenüberliegenden Bremsbelags an der Bremsscheibe.
  • Zum Schutz vor Überhitzung der Hydraulikflüssigkeit in den zusätzlichen Arbeitszylindern auf der heißen Belagseite kann eine Gehäusebeschichtung mit einer hohen thermischen Isolationseigenschaft verwendet werden. Das schwere Gussgehäuse des Festsattels eingehüllt in diese Isolation sorgt für eine annähernd konstante mittlere Temperatur auch trotz kurzzeitig hoher Außentemperaturen. Die Isolation ist vorteilhaft aus einer keramischen Lackierung ausgebildet.
  • Jeweils sich gegenüberstehende Arbeitszylinder sind hydraulisch parallel geschaltet. Die dadurch erreichte Wirkweise der Bremszuspannung lässt sich mit zwei Zangen vergleichen, welche jedoch streng synchron zugespannt werden. Damit wird ein lastabhängiges Verdrehen des Bremsgehäuses ausgeglichen. An der Bremsscheibe entstehen keine Biegemomente. Damit wird gleichzeitig vorteilhaft eine gleichmäßige Belagabnutzung erreicht.
  • Die Erfindung weist eine Einrichtung zur Keilwinkelumschaltung auf, die hydraulisch betätigt ist. Die Arbeitseinheit zur Keilwinkelumstellung ist hierzu mit einer verstellbaren Ventilscheibe versehen, welche bevorzugt eine drehbare Ventilscheibe ist.
  • In besonders platzsparender Bauweise ist die drehbare Ventilscheibe in der Arbeitseinheit zwischen einem Stufenkolben und einem Druckverstärkungskolben angeordnet, wobei sie Arbeitskammern dieser Kolben untereinander und/oder mit Hydraulikleitungen der Hydraulikanordnung steuerbar verbindet.
  • Eine Keilwinkeleinstellung ist an sich bei selbstverstärkenden Bremsen aus der DE 103 24 424 A1 bekannt. Dort ist aber eine separate Getriebeanordnung bzw. ein separater Aktuator für die Keilwinkeleinstellung neben der eigentlichen Zuspannvorrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse erforderlich.
  • Die bremseninterne Hydraulik erlaubt eine ganze Reihe von Ausgestaltungen von Scheibenbremsen mit einem elektromotorischen Aktuator. Der Elektromotor wird z. B. als Antrieb für eine Pumpe genutzt, die auf die bremseninterne Hydraulik einwirkt. Fluidleitungen zur Bremse hin sind damit nicht mehr erforderlich. Es genügt ein Kabel, beispielsweise mit einer Energieversorgungs- und einer Steuerleitung. Dennoch können die Vorteile der Hydraulikbauart damit auch bei einer primär elektromotorisch angetriebenen und über elektrische Signale angesteuerten Bremse genutzt werden.
  • Diese Pumpe, vorzugsweise eine Zahnradpumpe, dient während einer Bremsung zur Positionierung der drehbaren Ventilscheibe für die Keilwinkelumschaltung. Wahlweise kann diese Zahnradpumpe vorteilhaft auch zur direkten Bremszustellung bei langsamen Änderungen des Bremssollwertes verwendet werden. Dazu ist die Pumpe mit einem Hydraulikmotor zum Antrieb der Ventilscheibe oder mit der Arbeitseinheit zur direkten Bremszustellung mittels eines steuerbaren Ventils, zum Beispiel ein Magnetventil, hydraulisch koppelbar ausgebildet. Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, dass diese Pumpe auch zur Betätigung einer Parkbremse und einer Nachstelleinrichtung für Belagverschleißnachführung dienen kann, deren Funktionen in der Scheibenbremse vorteilhaft integriert sind.
  • Dabei kann auch eine Parkbremsfunktion integriert werden, welche sich nicht auf Hydraulik sondern auf rein mechanischen Komponenten abstützt. Aber auch eine Unterstützung durch die Hydraulik beim Zustellen der Parkbremsfunktion ist vorteilhaft möglich. Mit Hilfe der Arbeitseinheit, aber auch durch Steuermittel, beispielsweise ein Magnetventil, kann die Bremse wieder sicher gelöst werden. Dieses Magnetventil dient auch zur Notlösefunktion, zum Beispiel bei Stromausfall. Vorteilhaft ist auch eine rein mechanische Notlöseeinrichtung, welche mittels der Nachstelleinrichtung realisiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Drucksensoren zur Erfassung von Zuspannkraft und Bremskraft, sowie des Bremsbelagverschleißes aufweist.
  • Die Vorrichtung ist außerdem mit einem Vorratsdruckkreis mit Ausdehnungsgefäß ausgerüstet, wobei diese Komponenten sich an der Bremse befinden und eine vorteilhaft einfache Hydraulikbauweise ermöglichen.
  • Es ist bevorzugt, dass die Arbeitseinheit einen Stufenkolben und einen Druckverstärkungskolben aufweist, wobei der Stufenkolben eine stufenförmig angeordnete Reduzierung seiner Kolbendurchmesser aufweist, und vorzugsweise die Flächeninhalte der einzelnen Stufen der Arbeitseinheit in einem festlegbaren Verhältnis ausgebildet sind. Hierbei ist weiterhin vorgesehen, dass die einzelnen Stufen bzw. Arbeitskammern des Stufenkolbens der Arbeitseinheit mit dem Vorratsdruckkreis oder den Arbeitskammern des Druckverstärkungskolbens verbindbar sind. Diese steuerbare Verbindung erfolgt durch die Ventilscheibe in besonders vorteilhafter Weise. Da sie zwischen dem Stufenkolben und dem Druckverstärkungskolben angeordnet ist, ergeben sich vorteilhaft kurze Leitungen für die Hydraulikflüssigkeit. Daraus ergibt sich der Vorteil bei erfindungsgemäßem Einsatz dieser Arbeitseinheit, dass dieser umschaltbare Stufenkolben zu jedem Zeitpunkt während einer Bremsung eine als Umschaltung des Keilwinkels wirksame Anpassung ausführen kann.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der schematischen Figur der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Scheibenbremse mit einem Festsattel der vorliegenden Erfindung.
  • Eine Zuspannvorrichtung 1 ist hier über einem ersten Bremsbelag 2, dessen Belagträger nicht explizit dargestellt ist und zwei Keilmulden mit Ablaufflächen aufweist, angeordnet und weist auf der Seite des ersten Bremsbelags 2 zwei Arbeitszylinder K1, K2 auf, an deren Kolben jeweils ein Stößel 17, 18 mit einem unteren, kugelförmigen Ende, das auch eine Rolle sein kann, befestigt ist. Diese kugelförmigen Enden stehen jeweils auf einer Ablauffläche auf der Oberseite des Bremsbelags abrollbar mit diesem in Wirkverbindung
  • Für den Zusammenhalt und die Rückstellung von Bremsbelag 2, der in diesem gezeigten unbetätigten Zustand der Scheibenbremse von der Bremsscheibe 4 gering beabstandet ist, und Arbeitszylindern K1, K2 sind zum Beispiel Federn (nicht gezeigt) vorgesehen.
  • Auf der anderen Seite der Bremsscheibe 4 sind Arbeitszylinder K5, K6 angeordnet, welche den Arbeitszylindern K1, K2 gegenüberstehend angeordnet sind. Sie weisen Kolben auf, die direkt mit einem zweiten Bremsbelag 3 in Verbindung stehen, wobei sie relativ nah an ihm angeordnet sind.
  • Da die Arbeitszylinder K5, K6 nahe an der Bremsscheibe 4 angeordnet sind, da eine möglichst geringe Einbaugröße erzielt werden soll, sind diese der Wärmeabgabe der Bremsscheibe 4 ausgesetzt. Um diese Wärmeeinwirkung auf die Bremsflüssigkeit des Hydrauliksystems zu verhindern, sind die Gehäuse der Arbeitszylinder K5, K6 mit einer Beschichtung versehen, welche eine hohe thermische Isolationsfähigkeit aufweist, wie zum Beispiel eine keramische Lackierung. Das Gehäuse ist üblicherweise aus schwerem Gussmetall und liefert mit der Keramikisolation eine annähernd konstante mittlere Temperatur auch bei kurzzeitig hohen Außentemperaturen.
  • Die Arbeitszylinder K1, K2, K5, K6 weisen Kolben auf, in denen Spindeln S1, S2, S5, S6 von oben eingeschraubt sind. Die Spindeln S1, S2 sind an ihren oberen Enden jeweils mit einer Verzahnung versehen, die mit einem korrespondierenden Element mit geeigneter Verzahnung eine Nachstelleinrichtung 7, 8 für die Nachstellung auf Grund von Verschleiß der Bremsbeläge 2 und 3 bildet. Diese Nachstelleinrichtung 7, 8 ist jeweils mit einer Zahnradpumpe ZA4, ZA5 zum Antrieb gekoppelt.
  • Die sich jeweils gegenüberstehenden Arbeitszylinder K1 und K5, sowie K2 und K6, sind hydraulisch über Verbindungsleitungen 15 und 16 parallel geschaltet. Die Arbeitszylinder K1, K5 und K2, K6 sind mit einer Hydraulikanordnung über jeweilige Druckleitungen 11, 13 und 12, 14 zur Betätigung ihrer Kolben und somit zur Zustellung der Bremsbeläge 2 und 3 zur Bremsscheibe 4 hin hydraulisch verbunden. Diese Hydraulikanordnung weist eine Steuereinheit 20 mit einem Stufenkolben K3 und eine Arbeitseinheit 5 einem Druckverstärkungskolben K4 auf. Der Stufenkolben K3 ist über einen Stößel 19 mit dem ersten Bremsbelag 2 derart gekoppelt, dass eine Verschiebung des Bremsbelags 2 in Drehrichtung der Bremsscheibe 4 (siehe Pfeil) den Stößel 19 in dieser Umfangsrichtung der Bremsscheibe 4 verstellt.
  • Der Stufenkolben K3 und der Druckverstärkungskolben K4 bilden Arbeitskammern, die nicht näher bezeichnet sind. Diese Arbeitskammern sind hydraulisch einerseits an die Druckleitungen 11, 12, 13, 14 und an eine drehbare Ventilscheibe 6 angeschlossen, die weiter unten noch beschrieben wird. Weiterhin steht diese Hydraulikanordnung mit einem Vorratsdruckkreis 10, einem Notlöseventil MV1, einem Vorratsbehälter 9 und einer Verbindungsleitung zu einem Umschaltventil MV2 in Verbindung, deren Funktionen unten erläutert werden.
  • Der Vorratsdruckkreis 10 ist mit dem Vorratsbehälter 9 versehen, der als Vorrats- und Ausdehnungsgefäß für einen volumenabhängigen Systemdruck in der Hydraulikanordnung sorgt. Außerdem reinigt er die Hydraulikflüssigkeit und nimmt überschüssige auf.
  • Das elektromagnetische Umschaltventil MV1 in der Hydraulikanordnung wird während der Bremsung aktiviert und dient zum sicheren Lösen der Bremse im Fehlerfall.
  • Die Ventilscheibe 6 bildet in diesem Beispiel mit einem umlaufenden Zahnkranz in Verbindung mit einem Gegenzahnrad einen in der Hydraulikanordnung angeordneten Zahnradmotor ZA3 und wird von einer Zahnradpumpe ZA1 angetrieben, die ihrerseits mit einem elektromotorischen Aktuator M gekoppelt ist.
  • Die Arbeitskammern 1 bis 3 des Stufenkolbens K3 sind in ihrer Grundfläche in einem bestimmten Größenverhältnis abgestuft. Dadurch lassen sich die Flächen beliebig kombinieren, so dass hierdurch eine Umschaltung zwischen unterschiedlichen Keilwinkeln ermöglicht wird.
  • Ein Winkelsensor WS1 ist mit der Ventilscheibe 6 gekoppelt und dient zur Messung der Position der drehbaren Ventilscheibe 6. Mit Hilfe von MV2 kann zwischen der Bremsbetätigung durch ständige Keilwinkelumschaltung mittels Ventilscheibe 6 und einer direkten Bremszustellung durch die Zahnradpumpe ZA1 gewählt werden, wie weiter unten noch beschrieben wird.
  • Der Stufenkolben K3 ist in diesem Beispiel dreistufig ausgeführt und dient mit den Arbeitskammern zur Keilwinkelumschaltung, während der Druckverstärkungskolben K4 eine Druckerhöhung sowie eine synchrone Parallelverstellung der Arbeitszylinder K1, K2, K5 und K6 bewirkt.
  • Zur Aktivierung der Bremse wird das Elektromagnetventil MV1 bestromt und mit Hilfe der Zahnradpumpe ZA1 Öl bzw. Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum unterhalb K4 gepumpt. Dadurch werden die Kolben der Arbeitszylinder K1, K2, K5 und K6 betätigt und damit die Bremsbeläge 2 und 3 an die Bremsscheibe 4 geführt. Der Druckverstärkungskolben K4 ist zum Beispiel aufgeteilt in zwei einzelne Zylinderräume, deren Fläche gleiche Größe aufweisen. Damit wird eine synchrone Betätigung der Kolben der Arbeitszylinder K1, K2, K5 und K6 erreicht.
  • Ein Drucksensor DS1 misst über den Druck im Ausdehnungsgefäß A1 die vertikale Belagverschiebung.
  • Mit Berühren der Bremsscheibe 4 wird der Bremsbelag 2 nach links ausgelenkt, wodurch der Stufenkolben K3 nach im Umfangsrichtung (Pfeil) der Bremsscheibe 4 gedrückt wird.
  • Durch den oben beschriebenen Vorgang erhöht sich der Druck in der linken Arbeitskammer des Druckverstärkungskolbens K4 sowie in den linken Arbeitskammern des Stufenkolbens K3. Mittels Drucksensor DS2 kann das Berühren der Beläge 2 an der Bremsscheibe 3 gemessen werden. Mittels DS3 im Zusammenspiel mit DS2 kann der jeweils aktuelle Reibwert, bzw. der aktuelle Keilwinkel, sowie die aktuelle Bremskraft gemessen werden.
  • Magnetventil MV2 ist in Ruhelage so angesteuert, dass die Zahnradpumpe ZA1 mit Hydraulikmotor ZA3 der drehbaren Ventilscheibe 6 verbunden ist. Damit kann über die Ventilscheibe 6 in geeigneter Einstellung ein passender, das heißt bei einem momentan herrschenden Reibwert μ gerade überkritischer Keilwinkel gewählt und der Durchflussquerschnitt in zum Beispiel hydraulischen Umschaltern der Ventilscheibe 6 eingestellt werden. Der Stufenkolben K3 wird nun mit der dem eingestellten Durchflussquerschnitt entsprechenden Geschwindigkeit nach links gedrückt. Dies bewirkt eine Erhöhung der Bremskraft.
  • Ist die gewünschte Bremskraft erreicht, so wird die Ventilscheibe 6 in eine Sperrstellung gedreht, sodass das Öl in den Arbeitsräumen der Kolben K3 und K4 eingesperrt ist und diese durch seine weitgehende Inkompressibilität sperrt.
  • Beim Verringern der Bremskraft wird nun durch Auswahl eines unterkritischen Keilwinkels eine Flächenvergrößerung der wirksamen Arbeitskammern des Stufenkolbens K3 erreicht und Öl vom Arbeitsraum des Druckverstärkungskolbens K4 in die Arbeitskammern von Stufenkolben K3 geleitet, was eine Verringerung der Bremskraft bewirkt. Damit kann eine beliebige Bremszustellkraft eingestellt werden.
  • Durch mehrfaches Umschalten zwischen verschiedenen Keilwinkeln zum Verändern der Bremszustellkraft wird der Bremsbelag 2 horizontal immer weiter ausgelenkt, da bei jeder Verkleinerung der Bremskraft eine vergleichsweise größere Kolbenfläche auf den Stufenkolben K3 wirkt als bei Vergrößerung der Bremskraft. Dadurch verliert der Zwischenkreis (Hydraulikraum zwischen K3 und K4) immer mehr an Öl. Dies kann mit einer Art ”Klettermaxeffekt” verglichen werden.
  • Gleichzeitig werden die Kolben der Arbeitszylinder K5 und K6 synchron zu den Arbeitszylindern K1 und K2 verstellt und somit der Bremsbelag 3, welcher sich am Gehäuse (schraffiert nur schematisch dargestellt) der Scheibenbremse in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 4 abstützt.
  • Zur Entlastung des Pumpenmotors M bei konstanter Zustellkraft (Drehmoment halten im Stillstand), kann durch Umschaltung von MV2 der Pumpendurchfluss gesperrt und damit die Zahnradpumpe ZA1 abgeschaltet werden.
  • Durch Zahnradpumpen ZA4 und ZA5 sind die beiden Spindeln S1 und S2 so drehbar, dass die Bremse im Notfall (z. B. bei Stromausfall) von Hand über eine Notlöseeinrichtung gelöst werden kann. Gleichzeitig ist darüber eine Nachstelleinrichtung in Abhängigkeit vom Bremsbelagverschleiß gegeben. Auch eine Parkbremsfunktion ist damit möglich, die nicht weiter erläutert wird.
  • Durch den Drucksensor DS1 kann in diesem Zustand eine Abweichung vom Regeldruck erkannt und angezeigt werden. Dadurch kann ein eventueller Belagverschleiß oder Ölverlust frühzeitig ermittelt werden.
  • Der Berührungspunkt der Bremsbeläge 2, 3 mit der Bremsscheibe 4 kann sehr präzise gemessen werden, mit der Erkennung des Druckanstieges an DS2, infolge der Belagmitnahme durch den Keilwinkeleinzug.
  • Ob ein Verschleiß der Bremsbeläge 2 vorliegt, wird bei jeder Bremsbetätigung über den Vorratsdruck im Vorratsbehälter 9 ermittelt, denn durch einen sinkenden Vorratsdruck wird ein eventueller Verschleiß angezeigt. Somit fungiert der Vorratsbehälter zusätzlich A1 als Sensor für den Belagverschleiß.
  • Somit ergeben sich einzeln oder in Kombination folgende Eigenschaften und Vorteile:
    • – Bremskrafterzeugung nach dem Keileinzugprinzip sowie elektromotorischer Antrieb für eine Scheibenbremse mit Festsattel
    • – Kraftübertragung hydraulisch mittels Bremsflüssigkeit
    • – Festsattel mit beidseitig adaptiver Belagverschleißnachführung
    • – Verschleißnachführung auch für rückseitige Beläge ohne zusätzlichen Motor
    • – Lange Wartungsintervalle für Bremsflüssigkeitswechsel
    • – Wartungsintervalle der Bremsflüssigkeit zusammen mit Belagwechsel möglich
    • – Keilwinkelanpassung auch während aktiver Bremsung möglich
    • – Mehrstufige Umschaltung mit drehbarer Ventilscheibe ermöglicht verschiedene Keilwinkel
    • – Kompakter Aufbau
    • – Verwendung eines relativ kleinen Elektromotors mit entsprechender Leistung
    • – Kraftumsetzung Motor/Hydraulik durch Zahnradpumpe ohne Untersetzungsgetriebe
    • – Einfache Kraftmessung durch Drucksensoren
    • – Direkte Messung der Zuspannkraft sowie der Bremskraft möglich
    • – Genaue Messung bzw. Erfassung des Anlegepunkts/Reibepunkts der Bremsbeläge durch Differenzdruckmessung
    • – Messung des Belagverschleißes ohne zusätzliche Verschleißwegsensoren
    • – Funktion einer Handbremse (Feststellbremse, Parkbremse) mit Keilkraftverstärkung (selbstblockierend) in beide Bewegungsrichtungen eines Fahrzeugs wirksam
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
  • Der Stufenkolben K3 und/oder der Druckverstärkungskolben K4 der Arbeitseinheit 5 kann weniger oder auch mehr als die im Ausführungsbeispiel angegebenen Abstufungen aufweisen.
  • Es ist auch denkbar, dass die Ventilscheibe 6 verschiebbar oder in Kombination verschiebbar und drehbar ausgeführt werden kann.
    • 1
    Zuspannvorrichtung
    2, 3
    Bremsbelag
    4
    Bremsscheibe
    5
    Arbeitseinheit
    6
    Ventilscheibe
    7, 8
    Nachstelleinrichtung
    9
    Vorratsbehälter
    10
    Vorratsdruckkreis
    11
    Druckleitung Arbeitszylinder K1
    12
    Druckleitung Arbeitszylinder K2
    13
    Druckleitung Arbeitszylinder K5
    14
    Druckleitung Arbeitszylinder K6
    15
    Verbindungsdruckleitung Arbeitszylinder K1/K5
    16
    Verbindungsdruckleitung Arbeitszylinder K2/K6
    17
    Erster Stößel
    18
    Zweiter Stößel
    19
    Steuerstößel
    20
    Steuereinheit
    DS1...3
    Drucksensor
    K1, 2, 5, 6
    Arbeitszylinder
    K3
    Stufenkolben
    K4
    Druckverstärkungskolben
    M
    Elektromotorischer Aktuator
    MV1
    Notlöseventil, Magnetventil
    MV2
    Umschaltventil, Magnetventil
    SR1
    Schieber
    S1, 2, 5, 6
    Spindel
    WS1
    Winkelsensor
    ZA1, 4
    Pumpe, Zahnradpumpe
    ZA3
    Hydraulikmotor zum Antrieb Ventilscheibe
    ZA5, 6
    Hydraulikmotor zur Nachstellung und Parkbremsfunktion

Claims (8)

  1. Scheibenbremse mit elektromotorischem Aktuator (M), der auf eine Zuspannvorrichtung (1) mit Festsattel zum Zuspannen von zumindest zwei Bremsbelägen (2, 3) in Richtung einer Bremsscheibe (4) einwirkt, wobei die Zuspannvorrichtung (1) eine bremseninterne Hydraulikanordnung mit wenigstens zwei, vorzugsweise vier Arbeitszylindern (K1, K2, K5, K6) aufweist und in selbstverstärkender Bauart ausgelegt ist, wobei zumindest ein Bremsbelag (2) unter einem Keilwinkel an der Zuspannvorrichtung (1) abgestützt ist, wobei die Hydraulikanordnung ferner eine Arbeitseinheit (5) zur Keilwinkelumschaltung des Keilwinkels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Arbeitszylinder (K5, K6) eine Gehäusebeschichtung mit einer hohen thermischen Isolationseigenschaft aufweisen.
  2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusebeschichtung der zumindest zwei Arbeitszylinder (K5, K6) aus einer keramischen Lackierung gebildet ist.
  3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigsten zwei, vorzugsweise vier Arbeitszylinder (K1, K2, K5, K6) auf beiden Seiten der Bremsscheibe (4) gegenüberstehend angeordnet sind, wobei jeweils zwei sich gegenüberstehende Arbeitszylinder (K1, K5; K2, K6) hydraulisch parallel geschaltet sind.
  4. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitseinheit (5) mit einer verstellbaren Ventilscheibe (6) und einer Steuereinheit (20) in hydraulischer Verbindung steht.
  5. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Ventilscheibe (6) in der Arbeitseinheit (5) zwischen einem Stufenkolben (K3) und einem Druckverstärkungskolben (K4) zur steuerbaren Verbindung von Arbeitskammern dieser Kolben (K3, K4) untereinander und/oder mit Hydraulikleitungen der Hydraulikanordnung angeordnet ist.
  6. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenbremse eine Nachstelleinrichtung (7, 8) mit Parkbremsfunktion und einer mechanischen Notlösefunktion aufweist.
  7. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuspannvorrichtung (1) eine mit dem elektromotorischen Aktuator (M) gekoppelte Pumpe (ZA1) aufweist, die Bestandteil der Hydraulikanordnung ist.
  8. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenbremse Sensoren, vorzugsweise Drucksensoren (DS1, DS2, DS3) zur Erfassung von Zuspannkraft und Bremskraft, sowie des Bremsbelagverschleißes und ggf. weiterer möglicher Messgrößen aufweist.
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