DE102010024218A1 - braking device - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung mit einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Bremsscheibe und zumindest einem parallel zu der Drehachse verschiebbaren Bremsbelag, der durch eine Betätigung eines Aktuators mit der Bremsscheibe in Reibeingriff bringbar ist, wobei der Bremsbelag in tangentialer Richtung und/oder Drehrichtung der Bremsscheibe begrenzt seitlich verschiebbar ist. Es ist eine Umsetzeinrichtung vorgesehen, über die der Bremsbelag mit dem Aktuator gekoppelt ist, um eine Aktuatorbewegung auf den Bremsbelag zu übertragen, wobei die Umsetzeinrichtung ein mit dem Bremsbelag wirkverbundenes erstes Bauteil mit einer ersten Keilfläche und ein von dem Aktuator betätigbares zweites Bauteil mit einer komplementär zu der ersten Keilfläche ausgebildeten und mit der ersten Keilfläche zusammenwirkenden zweiten Keilfläche umfasst. Ferner ist eine Selbstverstärkungseinrichtung vorgesehen, durch die eine seitliche Verschiebung des Bremsbelags in eine Verstärkung eines durch den Akutator erzeugten Reibeingriffs umsetzbar ist, wobei die Selbstverstärkungseinrichtung derart ausgebildet ist, das eine seitliche Verschiebung des Bremsbelags oder eines mit dem Bremsbelag verbundenen Elements durch ein Übertragungsmittel zur Betätigung des zweiten Bauteils von dem Bremsbelag oder dem mit dem Bremsbelag verbundenen Element auf das zweite Bauteil übertragbar ist.The present invention relates to a brake device with a brake disc rotatably mounted about an axis of rotation and at least one brake lining displaceable parallel to the axis of rotation, which can be brought into frictional engagement with the brake disc by actuating an actuator, the brake lining in the tangential direction and / or direction of rotation of the brake disc can be moved sideways to a limited extent. A conversion device is provided, via which the brake pad is coupled to the actuator in order to transmit an actuator movement to the brake pad, the conversion device having a first component that is operatively connected to the brake pad with a first wedge surface and a second component that can be actuated by the actuator with a complementary one formed to the first wedge surface and cooperating with the first wedge surface second wedge surface. Furthermore, a self-amplifying device is provided, by means of which a lateral displacement of the brake lining can be converted into an amplification of a frictional engagement generated by the actuator, the self-amplifying device being designed in such a way that a lateral displacement of the brake lining or an element connected to the brake lining is actuated by a transmission means of the second component can be transferred from the brake lining or the element connected to the brake lining to the second component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, die eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Bremsscheibe und zumindest einen parallel zu der Drehachse verschiebbaren Bremsbelag umfasst, der durch eine Betätigung eines Aktuators mit der Bremsscheibe in Reibeingriff bringbar ist.The present invention relates to a brake device which comprises a rotatably mounted about a rotational axis of the brake disc and at least one parallel to the rotational axis displaceable brake pad which can be brought into frictional engagement by actuation of an actuator with the brake disc.

Bremsvorrichtungen der eingangs genannten Art werden als Scheibenbremsen bezeichnet. Sie finden in den unterschiedlichsten Variationen und in einer Vielzahl von Bereichen Anwendung, insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik.Braking devices of the type mentioned are referred to as disc brakes. They are used in a great variety of variations and in a multitude of fields, in particular in motor vehicle technology.

Bei Scheibenbremsen ist eine zuverlässige Funktionsweise schon allein aus Sicherheitsgründen von entscheidender Bedeutung. Außerdem sollen mit möglichst geringen Aktuatorkräften möglichst hohe Bremskräfte erzeugt werden, um einerseits die Herstellungskosten zu minimieren und andererseits den für eine Betätigung der Scheibenbremse notwendigen Energieverbrauch zu senken.For disc brakes, reliable operation is crucial, just for safety reasons. In addition, the highest possible braking forces are to be generated with the lowest possible Aktuatorkräften on the one hand to minimize manufacturing costs and on the other hand to reduce the energy required for actuation of the disc brake.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsvorrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, die zuverlässig hohe Bremskräfte zur Verfügung stellt und die gleichzeitig eine effiziente Wirkungsweise aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a braking device of the aforementioned kind, which reliably provides high braking forces and at the same time has an efficient mode of operation.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a braking device with the features of claim 1.

Wie bereits ausgeführt, umfasst die Bremsvorrichtung eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Bremsscheibe und zumindest einen parallel zu der Drehachse verschiebbaren Bremsbelag, der durch eine Betätigung eines Aktuators mit der Bremsscheibe in Reibeingriff bringbar ist. Der Bremsbelag ist in tangentialer Richtung und/oder Drehrichtung der Bremsscheibe begrenzt seitlich verschiebbar. Ferner ist eine Umsetzvorrichtung vorgesehen, über die der Bremsbelag mit dem Aktuator gekoppelt ist, um eine Aktuatorbewegung auf dem Bremsbelag zu übertragen, wobei die Umsetzeinrichtung ein mit dem Bremsbelag wirkverbundenes erstes Bauteil mit einer ersten Keilfläche und ein von dem Aktuator betätigbares zweites Bauteil mit einer komplementär zu der ersten Keilfläche ausgebildeten und mit der ersten Keilfläche zusammenwirkenden zweiten Keilfläche umfasst. Außerdem ist eine Selbstverstärkungseinrichtung vorgesehen, durch die eine seitliche Verschiebung des Bremsbelags in eine Verstärkung eines durch den Aktuator erzeugten Reibeingriffs umsetzbar ist. Die Selbstverstärkungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass eine seitliche Verschiebung des Bremsbelags oder eines mit dem Bremsbelag verbundenen Elements durch ein Übertragungsmittel zur Betätigung des zweiten Bauteils von dem Bremsbelag oder dem mit dem Bremsbelag verbundenen Element auf das zweite Bauteil übertragbar ist.As already stated, the brake device comprises a brake disk rotatably mounted about an axis of rotation and at least one brake pad which can be displaced parallel to the axis of rotation and which can be brought into frictional engagement with the brake disk by actuation of an actuator. The brake pad is limited laterally displaceable in the tangential direction and / or direction of rotation of the brake disc. Further, a transfer device is provided, via which the brake pad is coupled to the actuator to transmit an actuator movement on the brake pad, wherein the conversion means operatively connected to the brake pad first component having a first wedge surface and operable by the actuator second component with a complementary comprises second wedge surface formed to the first wedge surface and cooperating with the first wedge surface. In addition, a self-reinforcing device is provided, by means of which a lateral displacement of the brake pad into a reinforcement of a friction engagement generated by the actuator can be implemented. The self-reinforcing device is designed such that a lateral displacement of the brake pad or of an element connected to the brake pad can be transmitted to the second component by a transfer means for actuating the second component from the brake pad or the element connected to the brake pad.

Mit anderen Worten umfasst die Bremsvorrichtung zum einen einen Mechanismus – nämlich die Übersetzungseinrichtung –, um eine von dem Aktuator erzeugte Bewegung auf den Bremsbelag zu übertragen. Diese Übertragung wird durch einen Keilmechanismus mit zwei zusammenwirkenden und relativ zueinander verschiebbaren Keilflächen ermöglicht, die an separaten, relativ zueinander bewegbaren Bauteilen ausgebildet sind.In other words, the braking device comprises on the one hand a mechanism - namely the translation device - to transmit a movement generated by the actuator on the brake pad. This transfer is made possible by a wedge mechanism with two cooperating and relatively movable wedge surfaces, which are formed on separate, relatively movable components.

Mit dem zweiten Bauteil der Umsetzeinrichtung wirkt die Selbstverstärkungseinrichtung zusammen, die eine seitliche Verschiebung des Bremsbelags, die bei einem Reibeingriff des Bremsbelags mit der Bremsscheibe auftritt, in eine Verstärkung des Reibeingriffs umsetzt. Zu diesem Zweck ist das Übertragungsmittel vorgesehen, das die seitliche Verschiebung des Bremsbelags (oder eines mit ihm verbundenen Elements) aufnimmt und auf das zweite Bauteil überträgt. D. h. die Selbstverstärkungseinrichtung wirkt im Ergebnis wie ein zusätzlicher Aktuator auf das zweite Bauteil der Umsetzeinrichtung. Sie unterstützt einen selbstverstärkenden Effekt, der bei einer geeigneten Ausrichtung der Keilflächen bereits dadurch auftritt, dass sich die seitliche Verschiebung des Bremsbelags oder des mit dem Bremsbelag verbundenen Elements über die Keilflächen an dem zweiten Bauteil abstützt.The self-amplification device cooperates with the second component of the transfer device, which converts a lateral displacement of the brake lining, which occurs during a friction engagement of the brake lining with the brake disk, into a reinforcement of the friction engagement. For this purpose, the transmission means is provided, which receives the lateral displacement of the brake lining (or an element connected to it) and transmits it to the second component. Ie. As a result, the self-boosting device acts as an additional actuator on the second component of the transfer device. It supports a self-reinforcing effect, which already occurs in a suitable orientation of the wedge surfaces in that the lateral displacement of the brake pad or the element connected to the brake pad is supported on the wedge surfaces on the second component.

Der vorstehend ausführlich beschriebene Aufbau der Bremsvorrichtung ist aufgrund des in der Umsetzeinrichtung verwendeten Keilmechanismus robust und zuverlässig. Die Selbstverstärkungseinrichtung nutzt die bei jedem Bremsvorgang auftretende, in einer Richtung parallel zu einer Bremsscheibenebene auf den Bremsbelag wirkende Kraft zu Verstärkung der Bremskraft, wodurch eine automatische Rückkopplung zur Erhöhung der Bremskraft bewirkt wird. Um eine vorgegebene Bremskraft zu erzeugen, kann daher – verglichen mit herkömmlichen Bremsvorrichtungen – auf einfachere Aktuatoren zurückgegriffen werden.The above-described construction of the brake device is robust and reliable due to the wedge mechanism used in the converting device. The self-energizing device utilizes the force applied to the brake pad during each braking action, acting in a direction parallel to a brake disc plane, to increase the braking force, thereby providing automatic feedback to increase the braking force. In order to produce a predetermined braking force, it is therefore possible to resort to simpler actuators compared with conventional braking devices.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the description, the drawings and the subclaims.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Übertragungsmittel einen zweiarmigen Hebel, dessen erster Hebelarm mit dem Bremsbelag oder dem mit dem Bremsbelag verbundenen Element in Verbindung bringbar ist und dessen zweiter Hebelarm mit dem zweiten Bauteil in Verbindung bringbar ist. Ein solcher Hebelmechanismus ist konstruktiv einfach umsetzbar und zeichnet sich durch eine zuverlässige Funktionsweise aus. Durch die Wahl der geometrischen Verhältnisse der Hebelarme lässt sich zudem auf einfache Weise eine Optimierung der selbstverstärkenden Wirkung der Selbstverstärkungseinrichtung erreichen.According to one embodiment, the transmission means comprises a two-armed lever whose first lever arm can be brought into connection with the brake pad or the element connected to the brake pad and whose second lever arm can be brought into contact with the second component. Such a lever mechanism is structurally simple to implement and is characterized by a reliable operation. By choosing the geometric conditions of the lever arms can be In addition, easily achieve an optimization of the self-reinforcing effect of the self-energizing device.

Das erste Bauteil kann ein Bremszylinder sein. Das zweite Bauteil ist insbesondere ein Keilelement, das im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse der Bremsscheibe oder zu einer Parallelen der Drehachse bewegbar angeordnet ist. Diese Anordnung kann gewählt werden, wenn beispielsweise bestimmten Anforderungen an die Baugröße/-form der Bremsvorrichtung vorliegen.The first component may be a brake cylinder. The second component is in particular a wedge element which is arranged to be movable substantially perpendicular to the axis of rotation of the brake disk or to a parallel of the axis of rotation. This arrangement can be selected, for example, if there are certain requirements for the size / shape of the brake device.

Grundsätzlich können der Aktuator und/oder die von ihm erzeugbare Aktuierungsbewegung relativ zu der Drehachse der Bremsscheibe beliebig ausgerichtet sein. Bevorzugt ist der Aktuator jedoch derart angeordnet, dass eine von dem Aktuator erzeugbare Aktuierungsbewegung im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse der Bremsscheibe oder zu einer Parallelen der Drehachse gerichtet ist.In principle, the actuator and / or the actuation movement that can be generated by it can be aligned as desired relative to the axis of rotation of the brake disk. Preferably, however, the actuator is arranged such that an actuation movement that can be generated by the actuator is directed substantially perpendicular to the axis of rotation of the brake disk or to a parallel of the axis of rotation.

Insbesondere um eine Rückstellung der Umsetzeinrichtung nach Beendigung eines Bremsvorgangs zu erleichtern, können das erste und das zweite Bauteil durch zumindest ein elastisches Element gegeneinander vorgespannt sein. Dies erleichtert auch das Lösen des Bremsbelags von der Bremsscheibe.In particular, in order to facilitate a provision of the transfer device after completion of a braking operation, the first and the second component can be biased by at least one elastic element against each other. This also facilitates the release of the brake pad from the brake disc.

Die Bremsvorrichtung kann einen zweiten Bremsbelag umfassen, der auf einer dem verschiebbar gelagerten Bremsbelag gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe angeordnet ist und der mit dem Aktuator über einen starren und relativ zu der Bremsscheibe insbesondere schwimmend angeordneten Trägerelement in Verbindung steht.The braking device may comprise a second brake pad, which is arranged on a side of the brake disc opposite the displaceably mounted brake pad and which is connected to the actuator via a rigid carrier element, which is arranged in a floating manner relative to the brake disc.

Ferner kann die Selbstverstärkungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie nur bei Drehung der Bremsscheibe in eine der beiden möglichen Drehrichtungen der Bremsscheibe wirksam ist. Eine solche Ausgestaltung ist kostengünstig herzustellen und in vielen Anwendungsbereichen auch ausreichend. Zum Beispiel ist bei einer Verwendung der Bremsvorrichtung als Kraftfahrzeugbremse zu berücksichtigen, dass Rückwärtsfahrten eines Fahrzeugs in der Regel nur mit geringen Geschwindigkeiten ausgeführt werden, sodass – verglichen mit einer Vorwärtsfahrt – kein hoher Bremskraftbedarf zu erwarten ist. Eine Selbstverstärkung der Bremskraft ist daher in diesem Fall nicht notwendig.Furthermore, the self-reinforcing device can be designed such that it is effective only when the brake disk is rotated in one of the two possible directions of rotation of the brake disk. Such a design is inexpensive to manufacture and sufficient in many applications. For example, when using the braking device as a motor vehicle brake, it should be taken into consideration that reversing a vehicle is generally carried out only at low speeds, so that-compared to a forward drive-no high braking force requirement is to be expected. Self-amplification of the braking force is therefore not necessary in this case.

Eine Begrenzung einer seitlichen Verschiebung des Bremsbelags aufgrund eines Reibeingriffs mit der Bremsscheibe bei einer Drehung der Bremsscheibe in eine der beiden möglichen Drehrichtungen der Bremsscheibe kann auf konstruktiv einfache Weise durch einen Anschlag realisiert sein. Der Anschlag ist insbesondere an einem Trägerelement der Bremsvorrichtung oder einer das Trägerelement – schwimmend oder fest – tragenden Halterung ausgebildet. Das Trägerelement trägt den verschiebbaren Bremsbelag und/oder den Aktuator und kann beispielsweise ein Bremssattel sein.A limitation of a lateral displacement of the brake pad due to a frictional engagement with the brake disc upon rotation of the brake disc in one of the two possible directions of rotation of the brake disc can be realized in a structurally simple manner by a stop. The stop is in particular formed on a support element of the braking device or a support element - floating or fixed - bearing support. The carrier element carries the displaceable brake pad and / or the actuator and may be, for example, a caliper.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Bremsvorrichtung weist der Aktuator einen Elektromotor zur Erzeugung einer Drehbewegung und eine Wandlereinrichtung zur Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare/translatorische Aktuierungsbewegung auf.According to a further embodiment of the braking device, the actuator has an electric motor for generating a rotational movement and a converter device for converting the rotational movement into a linear / translatory actuation movement.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below purely by way of example with reference to an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 bis 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen. 1 to 3 an embodiment of the braking device according to the invention in different operating conditions.

1 zeigt eine Bremsvorrichtung 10, die in einem Kraftfahrzeug Verwendung findet. Die Bremsvorrichtung 10 umfasst eine einem Rad des Kraftfahrzeugs zugeordnete Bremsscheibe 12, die sich bei einer Vorwärtsfahrt in Drehrichtung D dreht. Die Bremsscheibe 12 kann durch Bremsbeläge 14a, 14b abgebremst werden. Zu diesem Zweck werden die Bremsbeläge 14a, 14b zusammengepresst, um zwischen den der Bremsscheibe 12 zugewandten Seiten der Bremsbeläge 14a, 14b und der Bremsscheibe 12 eine Reibwirkung zu erzeugen. Die Reibwirkung ist eine Funktion der Anpresskraft der Bremsbeläge 14a, 14b an die Bremsscheibe 12, sodass zu jedem Zeitpunkt sichergestellt sein muss, dass durch die Bremsvorrichtung 10 eine ausreichend große Kraft zur Betätigung der Bremsbeläge 14a, 14b zur Verfügung gestellt werden kann. 1 shows a brake device 10 which is used in a motor vehicle. The brake device 10 comprises a brake disc associated with a wheel of the motor vehicle 12 , which rotates in a forward direction in the direction of rotation D. The brake disc 12 can through brake pads 14a . 14b be slowed down. For this purpose, the brake pads 14a . 14b squeezed to between the brake disc 12 facing sides of the brake pads 14a . 14b and the brake disc 12 to create a friction effect. The friction effect is a function of the contact pressure of the brake pads 14a . 14b to the brake disc 12 so that it must be ensured at all times by the braking device 10 a sufficiently large force to operate the brake pads 14a . 14b can be made available.

Die zur Erzeugung des Reibeingriffs notwendige Kraft wird bei einer Bremsanforderung durch einen Elektromotor 16 bereitgestellt, der eine Drehbewegung erzeugt, die durch eine Wandlereinrichtung 18 in eine translatorische Bewegung umgesetzt wird. Die translatorische Bewegung wird nachfolgend als Aktuatorbewegung B bezeichnet und ist durch einen nach unten gerichteten Pfeil gekennzeichnet. Die Aktuatorbewegung B wird auf einen Keil 20 übertragen, der eine bezüglich einer Bremsscheibenebene geneigte Keilfläche 22a aufweist. Die Keilfläche 22a wirkt mit einer komplementär ausgebildeten Keilfläche 22b zusammen, die an einem verschiebbaren Bremszylinder 24 ausgebildet ist.The force necessary for generating the frictional engagement force is at a brake request by an electric motor 16 provided that generates a rotational movement by a transducer means 18 is converted into a translational movement. The translational movement is hereinafter referred to as actuator movement B and is indicated by a downward arrow. The actuator movement B is on a wedge 20 transmitted, the one with respect to a brake disc plane inclined wedge surface 22a having. The wedge surface 22a acts with a complementarily shaped wedge surface 22b Together, on a sliding brake cylinder 24 is trained.

Wird der Keil 20 durch den Elektromotor 16 in Richtung des Pfeils B bewegt, so wird durch ein Zusammenwirken der Keilflächen 22a, 22b eine Bewegung des Bremszylinders 24 auf die Bremsscheibe 12 zu erzeugt. Diese Bewegung ist durch einen Pfeil B1 dargestellt. Da der Bremszylinder 24 mit dem Bremsbelag 14b in Kontakt steht, wird die Bewegung B1 auf diesen übertragen und führt zu einem Anpressen des Bremsbelags 14b an die Bremsscheibe 12.Will the wedge 20 through the electric motor 16 moved in the direction of arrow B, so is by an interaction of the wedge surfaces 22a . 22b a movement of the brake cylinder 24 on the brake disc 12 to generated. This movement is through one Arrow B 1 shown. As the brake cylinder 24 with the brake pad 14b is in contact, the movement B 1 is transferred to this and leads to a pressing of the brake pad 14b to the brake disc 12 ,

Das Anpressen des Bremsbelags 14a an die Bremsscheibe 12 wird über einen relativ zu der Bremsscheibe 12 schwimmend gelagerten Bremssattel 26 erreicht. Der Keil 20 stützt sich nämlich nicht nur an der Keilfläche 22b des Bremszylinders 24, sondern auch an dem Bremssattel 26 ab. Der in sich starre Bremssattel 26 überträgt eine durch die Bewegung des Keils 20 erzeugte Wirkung auch auf den Bremsbelag 14a. Wird der Keil 20 nach unten gedrückt (Aktuatorbewegung B), so führt dies folglich nicht nur zu einer Bewegung B1 des Bremszylinders 24, sondern es wird gleichermaßen eine entsprechende Bewegung B2 des Bremsbelags 14a erzeugt, sodass die Bremsscheibe 12 von beiden Seiten im Wesentlichen gleich stark von den Bremsbelägen 14a bzw. 14b belastet wird.The pressing of the brake pad 14a to the brake disc 12 is about a relative to the brake disc 12 floating caliper 26 reached. The wedge 20 It does not rely only on the wedge surface 22b of the brake cylinder 24 but also on the caliper 26 from. The inherently rigid caliper 26 transmits one by the movement of the wedge 20 produced effect also on the brake pad 14a , Will the wedge 20 pressed down (actuator movement B), this thus not only leads to a movement B 1 of the brake cylinder 24 but it is equally a corresponding movement B 2 of the brake pad 14a generates, so the brake disc 12 from both sides substantially equally strong from the brake pads 14a respectively. 14b is charged.

Um die Keilflächen 22a, 22b gegeneinander vorzuspannen, sind elastische Elemente 28 vorgesehen, die zwischen dem Bremszylinder 24 und dem Bremssattel 26 wirken. Sie drücken die Keilflächen 22a, 22b mit einer vorspannenden Kraft zusammen, die bei Betätigung der Bremsvorrichtung 10 von dem Elektromotor 16 zunächst überwunden werden muss. Wie nachstehend beschrieben, wirken die elastischen Elemente 28 jedoch in vorteilhafter Weise beim Lösen der Bremsvorrichtung 10.Around the wedge surfaces 22a . 22b to bias against each other are elastic elements 28 provided between the brake cylinder 24 and the caliper 26 Act. You press the wedge surfaces 22a . 22b with a biasing force together when the brake device is actuated 10 from the electric motor 16 must first be overcome. As described below, the elastic elements act 28 however, in an advantageous manner when releasing the brake device 10 ,

Bei einem Bremsvorgang werden, wie bereits beschrieben, die Bremsbeläge 14a, 14b gegen die Bremsscheibe 12 gedrückt. Die zwischen den Bremsbelägen 14a, 14b und der Bremsscheibe 12 wirkenden Reibungskräfte haben zur Folge, dass auf die Bremsbeläge 14a, 14b in Drehrichtung D der Bremsscheibe 12 gerichtete Kräfte wirken. Da der Bremsbelag 14b nicht starr angeordnet ist, sondern in begrenztem Maß seitlich bewegbar ist, wird durch die Wirkung der genannten Kräfte eine seitliche Bewegung des Bremsbelags 14b erzeugt, die durch einen Pfeil BS symbolisiert ist. Die seitliche Bewegung BS liegt in einer Ebene parallel zu einer durch die Bremsscheibe 12 aufgespannten Ebene. Die seitliche Bewegung BS überträgt sich auf einen dem Bremsbelag 14b zugewandten Abschnitt 24a des Bremszylinders 24, da der Abschnitt 24a fest mit dem Bremsbelag 14b verbunden ist. Die seitliche Bewegung BS des dem Bremsbelag 14b zugewandten Abschnitts 24a wird über einen zweiarmigen Hebel 30 auf den Keil 20 übertragen. Mit anderen Worten wird die seitliche Bewegung BS durch den Hebel 30 in eine die Aktuatorbewegung B unterstützende Beaufschlagung des Keils 20 umgewandelt, wodurch eine automatische Selbstverstärkung der Bremskraft erzeugt wird. Der Hebel 30 unterstützt somit eine Selbstverstärkung, die schon allein aufgrund der vorstehend beschriebenen seitlichen Bewegung des Abschnitts 24a – und damit auch des Bremszylinders 24 – auftritt. Diese Bewegung bewirkt nämlich, dass die Keilfläche 22b in entgegengesetzter Richtung zu der Bewegung B gegen die Keilfläche 22a verschoben wird, wodurch der sich ergebende relative Versatz zwischen den Keilflächen 22a, 22b – und damit die auf den Bremsbelag 14b wirkende Kraft – größer ist, als er es aufgrund der Aktuatatorbewegung B alleine wäre. Die Selbstverstärkung setzt ein, sobald die Reibung zwischen dem Bremsbelag 14b und der Bremsscheibe 12 beginnt, die seitliche Bewegung BS hervorzurufen.During a braking operation, as already described, the brake pads 14a . 14b against the brake disc 12 pressed. The between the brake pads 14a . 14b and the brake disc 12 acting friction forces have the consequence that on the brake pads 14a . 14b in the direction of rotation D of the brake disc 12 Directed forces act. As the brake pad 14b is not rigidly arranged, but is laterally movable to a limited extent, by the action of said forces a lateral movement of the brake pad 14b generated, which is symbolized by an arrow B S. The lateral movement B S lies in a plane parallel to one through the brake disc 12 spanned level. The lateral movement B S is transmitted to a brake pad 14b facing section 24a of the brake cylinder 24 because of the section 24a firmly with the brake pad 14b connected is. The lateral movement B S of the brake pad 14b facing section 24a is via a two-armed lever 30 on the wedge 20 transfer. In other words, the lateral movement B S by the lever 30 in an actuator movement B supporting the loading of the wedge 20 converted, whereby an automatic self-amplification of the braking force is generated. The lever 30 thus assists a self-reinforcing, which alone due to the above-described lateral movement of the section 24a - and thus also the brake cylinder 24 - occurs. Namely, this movement causes the wedge surface 22b in the opposite direction to the movement B against the wedge surface 22a is shifted, whereby the resulting relative offset between the wedge surfaces 22a . 22b - and thus the on the brake pad 14b acting force - is greater than it would be alone because of the Aktuatatorbewegung B. The self-energizing begins as soon as the friction between the brake pad 14b and the brake disc 12 begins to cause the lateral movement B S.

2 zeigt die bei einer Aktuierung der Bremsvorrichtung 10 vorliegenden Bedingungen, wenn sich die Bremsscheibe 12 in die der Drehrichtung D entgegengesetzte Richtung dreht (Drehrichtung D', Rückwärtsfahrt). Es ist ersichtlich, dass der Hebel 30 in diesem Fall keine selbstverstärkende Wirkung auf den Keil 20 ausübt. Eine seitliche Bewegung des Bremsbelags 14b in eine der Bewegungsrichtung BS entgegengesetzte Richtung BS' wird durch einen Anschlag (nicht gezeigt) verhindert. Zwar ist es grundsätzlich möglich, zusätzlich einen Mechanismus vorzusehen, der die seitliche Bewegung BS' ebenfalls in eine die Aktuatorbewegung B unterstützende Beaufschlagung des Keils 20 umwandelt, allerdings ist dies in vielen Fällen nicht notwendig, beispielsweise wenn die Drehbewegung D' in der Regel mit wesentlich kleineren Geschwindigkeiten verbunden ist als die Drehbewegung D. 2 shows the case of an actuation of the braking device 10 present conditions when the brake disc 12 in the direction opposite to the direction of rotation D rotates (direction D ', reverse). It can be seen that the lever 30 in this case no self-reinforcing effect on the wedge 20 exercises. A lateral movement of the brake pad 14b in a direction of movement B S opposite direction B S 'is prevented by a stop (not shown). Although it is in principle possible to provide a mechanism in addition, the lateral movement B S 'also in an actuator movement B assisting the wedge 20 However, this is not necessary in many cases, for example, when the rotational movement D 'is usually associated with much lower speeds than the rotational movement D.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass der Bremsbelag 14a starr mit dem Bremssattel 26 verbunden sein kann. Es ist jedoch möglich, auch dem Bremssattel 14a eine gewisse seitliche Beweglichkeit zuzugestehen, damit die Bremsbeläge 14a, 14b bei Aktuierung der Bremsvorrichtung 10 stets im Wesentlichen gegenüberliegend auf die Bremsscheibe 12 einwirken. Grundsätzlich ist auch ein Mechanismus vorstellbar, der seitliche Bewegungen des Bremsbelags 14a auf den Keil 20 überträgt, um eine selbstverstärkende Wirkung zu erzeugen. Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass der Hebel 30 nur eine von verschiedenen Möglichkeiten ist, die seitliche Bewegung BS des Bremsbelags 14b auf den Keil 20 zu übertragen. Alternative mechanische Lösungen und/oder entsprechende hydraulische Komponenten vermögen dies grundsätzlich ebenfalls zu leisen.In addition, it is noted that the brake pad 14a rigid with the caliper 26 can be connected. It is possible, however, also the caliper 14a to allow a certain lateral mobility, so that the brake pads 14a . 14b upon actuation of the brake device 10 always substantially opposite to the brake disc 12 act. In principle, a mechanism is conceivable, the lateral movements of the brake pad 14a on the wedge 20 transmits to create a self-reinforcing effect. It should also be noted that the lever 30 just one of different ways is the lateral movement B S of the brake pad 14b on the wedge 20 transferred to. Alternative mechanical solutions and / or corresponding hydraulic components are basically able to quiet this too.

3 zeigt die Funktionsweise der Bremsvorrichtung 10 bei einem Lösen der Bremse. Der Keil 20 wird durch den sich in – bezogen auf eine Drehrichtung des Motors 16 bei einem Zustellen der Bremsvorrichtung 10 – Gegenrichtung drehenden Elektromotor 16 nach oben gezogen (Aktuatorbewegung B'). Die Bewegung B' wird durch die elastischen Elemente 28 unterstützt, die den Bremszylinder 24 gegen den Keil 20 pressen. Aufgrund der Keilflächen 22a, 22b wird der Keil 20 somit durch die Wirkung der elastischen Elemente 28 nach oben „gequetscht”, die folglich eine unterstützende Wirkung beim Lösen der Bremsbeläge 14a, 14b erzeugen. 3 shows the operation of the brake device 10 when releasing the brake. The wedge 20 is determined by the in relation to a direction of rotation of the motor 16 at a delivery of the braking device 10 - Counter direction rotating electric motor 16 pulled upwards (actuator movement B '). The movement B 'is due to the elastic elements 28 supports the brake cylinder 24 against the wedge 20 press. Due to the wedge surfaces 22a . 22b becomes the wedge 20 thus by the action of the elastic elements 28 upwards "squeezed", thus a supporting effect when releasing the brake pads 14a . 14b produce.

Die Bewegung B' des Keils 20 sorgt dafür, dass sich auch der rechte Arm des Hebels 30 nach oben bewegt (Hebelbewegung BHR). Dies führt dazu, dass der linke Arm des Hebels 30 auf den dem Bremsbelag 14b zugeordneten Abschnitt 24a des Bremszylinders 24 wirkt und diesen nach unten drückt, um den beim Bremsvorgang erzeugten seitlichen Versatz BS des Bremsbelags 14b rückgängig zu machen.The movement B 'of the wedge 20 makes sure that also the right arm of the lever 30 moved upwards (lever movement B HR ). This causes the left arm of the lever 30 on the brake pad 14b assigned section 24a of the brake cylinder 24 acts and pushes down to the generated during the braking process lateral displacement B S of the brake pad 14b to undo.

Mit anderen Worten wird bei einem „Herausziehen” des Keils 20 nicht nur der Bremsbelag 14b in Bewegungsrichtung B1' von der Bremsscheibe 12 weg bewegt, da er mit dem Bremszylinder 24 in Verbindung steht, sondern der Hebel 30 bringt ihn auch in Bezug auf seine seitliche Positionierung zurück in seine Ursprungslage. Der Hebel 30 fungiert bei einem Lösen der Bremsvorrichtung 10 folglich als „Rückstelleinrichtung”.In other words, when "pulling out" the wedge 20 not just the brake pad 14b in the direction of movement B 1 'of the brake disc 12 moved away, as he with the brake cylinder 24 is connected, but the lever 30 also brings him back to his original position with regard to his lateral positioning. The lever 30 acts at a release of the brake device 10 consequently as a "reset device".

Es versteht sich, dass nicht nur der Bremsbelag 14b von der Bremsscheibe 12 wegbewegt wird, wenn der Keil 20 in Bewegungsrichtung B' bewegt wird. Auch der Bremsbelag 14a wird in Umkehrung der Zustellbewegung, die anhand von 1 beschrieben wurde, von der Bremsscheibe 12 gelöst, um diese wieder freizugeben.It is understood that not only the brake pad 14b from the brake disc 12 is moved away when the wedge 20 in the direction of movement B 'is moved. Also the brake pad 14a is in reversal of the delivery movement, based on 1 was described by the brake disc 12 solved to release them again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Bremsvorrichtungbraking device
1212
Bremsscheibebrake disc
14a, 14b14a, 14b
Bremsbelagbrake lining
1616
Elektromotorelectric motor
1818
Wandlereinrichtungtransducer means
2020
Keilwedge
22a, 22b22a, 22b
Keilflächewedge surface
2424
Bremszylinderbrake cylinder
24a24a
BremszylinderabschnittBrake cylinder section
2626
Bremssattelcaliper
2828
elastisches Elementelastic element
3030
Hebellever
B, B'B, B '
Aktuatorbewegungactuator movement
B1, B2, B1', B2'B 1 , B 2 , B 1 ', B 2 '
BremsbelagbewegungBrake pad movement
BS, BS'B S , B S '
seitliche Bewegunglateral movement
BHR, BHL,B HR , B HL ,
Hebelbewegunglever movement
D, D'D, D '
Drehrichtungdirection of rotation

Claims (9)

Bremsvorrichtung umfassend: eine um eine Drehachse drehbar gelagerten Bremsscheibe (12), zumindest einen parallel zu der Drehachse verschiebbaren Bremsbelag (14b), der durch eine Betätigung eines Aktuators (16, 18) mit der Bremsscheibe (12) in Reibeingriff bringbar ist, wobei der Bremsbelag (14b) in tangentialer Richtung und/oder Drehrichtung der Bremsscheibe (12) begrenzt seitlich verschiebbar ist, eine Umsetzeinrichtung (20, 24), über die der Bremsbelag (14b) mit dem Aktuator (16, 18) gekoppelt ist, um eine Aktuatorbewegung (B, B') auf den Bremsbelag (12) zu übertragen, wobei die Umsetzeinrichtung (20, 24) ein mit dem Bremsbelag (14b) wirkverbundenes erstes Bauteil (24) mit einer ersten Keilfläche (22b) und ein von dem Aktuator (16, 18) betätigbares zweites Bauteil (20) mit einer komplementär zu der ersten Keilfläche (22b) ausgebildeten und mit der ersten Keilfläche (22b) zusammenwirkenden zweiten Keilfläche (22a) umfasst, und eine Selbstverstärkungseinrichtung, durch die eine seitliche Verschiebung (BS) des Bremsbelags (12) in eine Verstärkung eines durch den Aktuator (16, 18) erzeugten Reibeingriffs umsetzbar ist, wobei die Selbstverstärkungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass eine seitliche Verschiebung (BS) des Bremsbelags (12) oder eines mit dem Bremsbelag (12) verbundenen Elements (24a) durch ein Übertragungsmittel (30) zur Betätigung des zweiten Bauteils (20) von dem Bremsbelag (12) oder dem mit dem Bremsbelag (12) verbundenen Element auf das zweite Bauteil (20) übertragbar ist.Brake device comprising: a rotatably mounted about a rotation axis brake disc ( 12 ), at least one parallel to the axis of rotation sliding brake pad ( 14b ) actuated by an actuator ( 16 . 18 ) with the brake disc ( 12 ) is frictionally engageable, wherein the brake pad ( 14b ) in the tangential direction and / or direction of rotation of the brake disk ( 12 ) is limited laterally displaceable, a conversion device ( 20 . 24 ), over which the brake pad ( 14b ) with the actuator ( 16 . 18 ) is coupled to an actuator movement (B, B ') on the brake pad ( 12 ), the converting device ( 20 . 24 ) with the brake pad ( 14b ) operatively connected first component ( 24 ) with a first wedge surface ( 22b ) and one of the actuator ( 16 . 18 ) operable second component ( 20 ) with a complementary to the first wedge surface ( 22b ) and with the first wedge surface ( 22b ) cooperating second wedge surface ( 22a ), and a self-reinforcing device, by which a lateral displacement (B S ) of the brake pad ( 12 ) in a gain of a through the actuator ( 16 . 18 ) is implemented, wherein the self-energizing device is designed such that a lateral displacement (B S ) of the brake pad ( 12 ) or one with the brake pad ( 12 ) connected element ( 24a ) by a transmission means ( 30 ) for actuating the second component ( 20 ) of the brake pad ( 12 ) or with the brake pad ( 12 ) connected to the second component ( 20 ) is transferable. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmittel einen zweiarmigen Hebel (30) umfasst, dessen erster Hebelarm mit dem Bremsbelag (12) oder dem mit dem Bremsbelag verbundenen Element (24a) in Verbindung bringbar ist und dessen zweiter Hebelarm mit dem zweiten Bauteil (20) in Verbindung bringbar ist.Braking device according to claim 1, characterized in that the transmission means comprise a two-armed lever ( 30 ), whose first lever arm with the brake pad ( 12 ) or the element connected to the brake lining ( 24a ) is brought into connection and the second lever arm with the second component ( 20 ) is connectable. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil ein Bremszylinder (24) ist und dass das zweite Bauteil ein Keilelement (20) ist, das im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse der Bremsscheibe (12) oder zu einer Parallelen der Drehachse bewegbar angeordnet ist.Braking device according to claim 1 or 2, characterized in that the first component is a brake cylinder ( 24 ) and that the second component is a wedge element ( 20 ), which is substantially perpendicular to the axis of rotation of the brake disc ( 12 ) or is arranged to be movable parallel to the axes of rotation. Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16, 18) derart angeordnet ist, dass eine von dem Aktuator (16, 18) erzeugbare Aktuierungsbewegung (B, B') im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse der Bremsscheibe (12) oder zu einer Parallelen der Drehachse gerichtet ist.Braking device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 16 . 18 ) is arranged such that one of the actuator ( 16 . 18 ) actuatable Aktuierungsbewegung (B, B ') substantially perpendicular to the axis of rotation of the brake disc ( 12 ) or directed to a parallel of the axis of rotation. Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Bauteil (24 bzw. 20) durch zumindest ein elastisches Element (28) gegeneinander vorgespannt sind. Braking device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first and the second component ( 24 respectively. 20 ) by at least one elastic element ( 28 ) are biased against each other. Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung einen zweiten Bremsbelag (14a) umfasst, der auf einer dem verschiebbar gelagerten Bremsbelag (14b) gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe (12) angeordnet ist und der mit dem Aktuator (16, 18) über einen starren und relativ zu der Bremsscheibe (12) insbesondere schwimmend angeordneten Trägerelement (26) in Verbindung steht.Braking device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the brake device has a second brake pad ( 14a ) mounted on a slidably mounted brake pad ( 14b ) opposite side of the brake disc ( 12 ) is arranged and with the actuator ( 16 . 18 ) over a rigid and relative to the brake disc ( 12 ) in particular floating support element ( 26 ). Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstverstärkungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie nur bei Drehung der Bremsscheibe (12) in eine der beiden möglichen Drehrichtungen (D) der Bremsscheibe (12) wirksam ist.Braking device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the self-boosting device is designed such that it only upon rotation of the brake disc ( 12 ) in one of the two possible directions of rotation (D) of the brake disc ( 12 ) is effective. Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung einen Anschlag aufweist, der eine seitliche Verschiebung (BS) des Bremsbelags (14a, 14b) aufgrund eines Reibeingriffs mit der Bremsscheibe (12) bei einer Drehung der Bremsscheibe (12) in eine der beiden möglichen Drehrichtungen (D') der Bremsscheibe (12) begrenzt.Braking device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the braking device has a stop, a lateral displacement (B S ) of the brake pad ( 14a . 14b ) due to a frictional engagement with the brake disc ( 12 ) with a rotation of the brake disc ( 12 ) in one of the two possible directions of rotation (D ') of the brake disc ( 12 ) limited. Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator einen Elektromotor (16) zur Erzeugung einer Drehbewegung und eine Wandlereinrichtung (18) zur Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare Aktuierungsbewegung (B, B') umfasst.Braking device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the actuator comprises an electric motor ( 16 ) for generating a rotary movement and a converter device ( 18 ) for converting the rotational movement into a linear actuation movement (B, B ').
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