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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Bremsscheibe,
wenigstens einem zugehörigen Bremsbelag und einer
Betätigungsvorrichtung, die zur Beaufschlagung mit einer
Bremsenzuspannkraft an zumindest einen Bremsbelag gekoppelt ist.
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Derartige Scheibenbremsen erfordern im Rahmen aktueller
Anwendungen aufgrund der hohen umzusetzenden Bremsleistungen
häufig sehr leistungsstarke Betätigungsvorrichtungen, um die
notwendigen Bremsenzuspannkräfte aufbringen zu können. Dies
führt vor allem bei elektrisch betätigbaren Scheibenbremsen
mit elektrischer Betätigungsvorrichtung häufig zu Problemen.
Dabei besitzen insbesondere elektromotorische
Betätigungsvorrichtungen üblicherweise eine unzureichende
Leistungsdichte. Daraus folgen entweder unerwünscht große und schwere
Betätigungsvorrichtungen oder es werden zusätzliche
Getriebeeinheiten erforderlich.
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In diesem Zusammenhang ist aus der DE 198 19 564 C2 eine
elektromechanische Reibungsbremse bekannt, die eine Anordnung
zur Selbstverstärkung aufweist. Dabei umfasst die Bremse
einen elektrischen Aktuator, der eine Betätigungskraft erzeugt
und auf zumindest ein Reibglied überträgt. Das Reibglied ist
seinerseits an eine Bremsscheibe anlegbar und ruft somit
eine Reibkraft hervor. Zwischen dem Aktuator und dem Reibglied
ist eine mechanische Anordnung unter Verwendung zumindest
eines Keiles vorhanden, die zur Selbstverstärkung der vom
elektrischen Aktuator erzeugten Betätigungskraft führt.
Darüber hinaus besitzt die Bremse eine Einrichtung zum
Vergleichen eines Sollwertes mit einem Istwert der Reibkraft, die
bei Abweichung des Istwertes vom Sollwert den elektrischen
Aktuator zum entsprechenden Erhöhen oder Verringern der
erzeugten Betätigungskraft ansteuert und so den Istwert dem
Sollwert der Reibkraft angleicht. Damit soll die Reibkraft
trotz Selbstverstärkung genau einstellbar sein. Der Aktuator
ist dabei als Elektromotor ausgebildet, dessen rotatorische
Ausgangsleistung unter Zwischenschaltung eines Getriebes in
die auf das Reibglied einwirkende translatorische
Betätigungskraft umgewandelt wird. Dies erfordert einen
unerwünscht hohen Aufwand nicht nur bei der Gestaltung des
Elektromotors sondern auch bei der des Getriebes.
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Ausgehend davon ist es die Aufgabe der Erfindung eine
Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer
Betätigungs- und einer Selbstverstärkungsvorrichtung anzugeben,
die bei exakter Regelung der Bremsenzuspannkraft nur eine
einfach aufgebaute Betätigungsvorrichtung mit geringem
Leistungsbedarf benötigt.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Scheibenbremse mit
einer Betätigungs- und einer Selbstverstärkungsvorrichtung
gemäß Patentanspruch 1. Danach umfasst die Scheibenbremse im
wesentlichen einen eine Bremsscheibe sowie beiderseits der
Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge umgreifenden
Bremssattel, und eine Betätigungsvorrichtung, die über eine
Selbstverstärkungsvorrichtung an zumindest einen Bremsbelag
gekoppelt ist. Zur Vermeidung eines aufwendigen Elektromotors
weist die Betätigungsvorrichtung vorteilhaft einen
translatorisch wirksamen Elektromagneten auf. Durch die Kopplung
des Elektromagneten an den Bremsbelag wird die vom
Elektromagneten erzeugte Betätigungskraft infolge der
Zwischenschaltung der Selbstverstärkungsvorrichtung in Form einer
Bremsenzuspannkraft auf den Bremsbelag übertragen. Aufgrund
der translatorischen Funktionsweise des Elektromagneten kann
dieser gegenüber bekannten elektromotorischen Aktuatoren
erfreulich einfach und kostengünstig gestaltet werden.
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Als sinnvoll weiterentwickelte Ausführungsform der
Scheibebremse ist vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung
mittels einer Vorrichtung zur Verstärkung der Betätigungskraft
an die Selbstverstärkungsvorrichtung gekoppelt ist. Damit
kann die von der Betätigungsvorrichtung bzw. vom
Elektromagneten aufzubringende Betätigungskraft vorteilhaft reduziert
werden. Gemäß einer ersten Variante der Vorrichtung zur
Verstärkung der Betätigungskraft umfasst diese eine mechanisch
wirksame Hebelanordnung. Eine solche Hebelanordnung benötigt
nur wenige kostengünstige Einzelbauteile und gestattet unter
Berücksichtigung der Hebelgesetze eine einfach
Vervielfachung der vom Elektromagnet erzeugten Betätigungskraft. Eine
zweite Alternative sieht vor, dass die Vorrichtung zur
Verstärkung der Betätigungskraft einen hydraulisch wirksamen
Verstärker umfasst. In einem solchen Fall wird die Erhöhung
oder Vervielfachung der Betätigungskraft mittels des
hydraulischen Verstärkers realisiert.
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Eine bevorzugte Ausführung der Selbstverstärkungsvorrichtung
ergibt sich dadurch, dass diese einen mit wenigstens einem
Bremsbelag zusammenwirkenden Keil aufweist, welcher mit
seinem spitz zulaufenden Ende in Hauptdrehrichtung der
Bremsscheibe ausgerichtet ist und verschiebbar an einem am
Bremssattel ausgebildeten Widerlager angeordnet ist. Der Keil
wird damit bei Bremsbetätigung derart gegenüber dem
Widerlager verschoben, dass sich eine Erhöhung der resultierenden
Bremsenzuspannkraft einstellt. Der Keil ermöglicht somit auf
einfachste Weise eine Ausnutzung des Effektes der
Selbstverstärkung.
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Eine weitere Ausführungsform vor allem zur günstigen
Bremskraftregelung innerhalb der Scheibenbremse mit
Selbstverstärkungsvorrichtung wird dadurch erreicht, dass der Keil
mittels einer Feder entgegen der Hauptdrehrichtung der
Bremsscheibe vorgespannt ist. Bei Verringerung der vom
Elektromagneten erzeugten Betätigungskraft wirkt somit die
Feder der Selbstverstärkungsneigung des Keiles entgegen.
Damit kann durch Regulierung der vom Elektromagneten erzeugten
Betätigungskraft die entsprechende Bremsenzuspannkraft genau
gesteuert werden.
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Eine weitere Möglichkeit der Steuerung der
Bremsenzuspannkraft innerhalb der Scheibenbremse besteht darin, dass die
Betätigungsvorrichtung zumindest einen translatorisch
wirksamen Elektromagneten aufweist, der in der Lage ist, den am
Widerlager angeordneten Keil sowohl in als auch entgegen der
Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe zu verschieben.
Insbesondere umfasst die Betätigungsvorrichtung dazu zwei
translatorisch wirksame Elektromagneten, von denen ein erster
Elektromagnet dergestalt an den Keil gekoppelt ist, um diesen in
Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe zu verschieben, und ein
zweiter Elektromagnet dergestalt an den Keil gekoppelt ist,
um diesen entgegen der Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe zu
verschieben. Je nach Ansteuerung gestatten die
Elektromagneten eine Verschiebung des Keiles in
Selbstverstärkungsrichtung bzw. in der Gegenrichtung. Dies ermöglicht
grundsätzlich eine Steuerung der jeweiligen Bremsenzuspannkräfte in
Abhängigkeit von den Ausgangsgrößen der Elektromagnete.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Scheibenbremse zur Regelung
der aktuellen Bremsenzuspannkraft lässt sich dadurch
erreichen, dass eine Steuereinrichtung zum Vergleich des
Istwertes mit dem Sollwert der Bremsenzuspannkraftkraft vorgesehen
ist, die bei einer Abweichung des Istwertes vom Sollwert die
Betätigungsvorrichtung zum entsprechenden Erhöhen oder
Verringern der erzeugten Betätigungskraft ansteuert und so den
Istwert dem Sollwert angleicht. Insbesondere steuert die
Steuereinrichtung direkt den oder die Elektromagneten an.
Im Rahmen aktueller Bremsregelsysteme wird damit eine
komfortable Steuerung der Bremsenzuspannkräfte ermöglicht.
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Weitere sinnvolle Detailmerkmale der Erfindung sind den
Ausführungsbeispielen in den Figuren zu entnehmen und werden im
folgenden näher erläutert.
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Es zeigt:
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Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Scheibenbremse im
unbetätigten Zustand mit einer
Selbstverstärkungsvorrichtung, einer Vorrichtung zur Verstärkung der
Betätigungskraft und einer elektromagnetischen
Betätigungsvorrichtung;
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Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Scheibenbremse aus Fig. 1
im betätigten Zustand;
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Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer der in Fig. 1 ähnlichen
Scheibenbremse mit einer beidseitig wirksamen
elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung;
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Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer Variante der
Scheibenbremse nach Fig. 1 mit einer vorgespannten
Selbstverstärkungsvorrichtung;
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Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführung der
Scheibenbremse nach Fig. 1 im betätigten Zustand mit
einem hydraulischen Verstärker und einer beidseitig
wirksamen Betätigungsvorrichtung;
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Die in den Fig. 1-5 in Prinzipdarstellung gezeigte
Scheibenbremse 1, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfasst
jeweils einen eine Bremsscheibe 2 sowie beiderseits der
Bremsscheibe 2 angeordnete Bremsbeläge 3, 4 umgreifenden
Bremssattel 5. Der Bremssattel 5 kann dabei grundsätzlich als
Schwimmsattel, wie in den Figuren abgebildet, oder als nicht
gezeigter Festsattel ausgeführt sein. Ein als Schwimmsattel
ausgeführter Bremssattel 5 ist gegenüber einem
fahrzeugfesten Bauteil 6 verschiebbar gelagert sowie zur Übertragung
von Bremskräften in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 2
abgestützt. Die Bremsbeläge 3, 4 weisen jeweils einen Reibbelag
9, 9' auf, über den die Bremsbeläge 3, 4 bei Bremsbetätigung
in Reibanlage mit der Bremsscheibe 2 gebracht werden. Zur
Erzeugung einer Bremsbetätigungskraft ist eine
Betätigungsvorrichtung 10 vorgesehen, die über eine
Selbstverstärkungsvorrichtung 20 an zumindest einen Bremsbelag 3 gekoppelt
ist. Dabei dient die Selbstverstärkungsvorrichtung 20 einer
Verstärkung der von der Betätigungsvorrichtung 10 erzeugten
Betätigungskraft und gleichzeitig einer Umwandlung in eine
Kraft in Zuspannrichtung 7 der Scheibenbremse 1. Zur
weiteren Erhöhung bzw. Vervielfachung der von der
Betätigungsvorrichtung 10 erzeugten Betätigungskraft ist allen in den
Fig. 1-6 gezeigten Ausführungsformen der Scheibenbremse 1
eine Vorrichtung 30 zur Verstärkung der Betätigungskraft
gemeinsam. Dadurch wird das hohe Zuspannkraftniveau innerhalb
der Scheibenbremse 1 gewährleistet und im Gegenzug kann
vorteilhaft auf Betätigungsvorrichtungen 10 mit geringerer
Leistungsfähigkeit zurückgegriffen werden. Als Folge daraus
können kostengünstige und kleinbauende
Betätigungsvorrichtungen 10 Verwendung finden.
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Die Ausführung der Scheibenbremse 1 nach Fig. 1 ist im
unbetätigten Zustand gezeigt, d. h. die Bremsbeläge 3, 4 sind
unter Abstand zur Bremsscheibe 2 angeordnet. Die
Betätigungsvorrichtung 10 ist als translatorisch wirksamer
Elektromagnet ausgebildet, der gegenüber bekannten rotatorischen
Elektromotoren deutlich kostengünstiger ist. Der
Elektromagnet 10 umfasst im wesentlichen eine elektrische Spule 11 und
einen verschiebbar in der Spule 11 aufgenommenen Spulenkern
12. Dabei ist die Spule 11 fahrzeugfest montiert der
Spulenkern 12 ist verschiebbar dazu an eine als mechanische
Hebelanordnung 30' ausgeführte Vorrichtung zur Verstärkung
der Betätigungskraft angelenkt. Die Hebelanordnung 30'
besitzt einen um einen fahrzeugfesten Drehpunkt 31 drehbar
gelagerten Hebel 32, der an einem ersten Ende an den
Spulenkern 12 und am zweiten Ende an die
Selbstverstärkungsvorrichtung 20 gekoppelt ist. Durch geeignete Festlegung der
Position des Drehpunktes 31 und damit der betreffenden
Hebelarme wird unter Berücksichtigung der Hebelgesetze die vom
Elektromagnet 10 erzeugte Betätigungskraft erhöht und auf
die Selbstverstärkungsvorrichtung 20 übertragen.
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Die Selbstverstärkungsvorrichtung 20 weist einen Keil 21
auf, der mit seinem spitz zulaufenden Ende 22 in
Hauptdrehrichtung 8 der Bremsscheibe 2 ausgerichtet ist und
verschiebbar an einem am Bremssattel 5 ausgebildeten Widerlager
23 angeordnet ist. Das Widerlager 23 ist gegenüber einer
Ebene senkrecht zur Zuspannrichtung 7 der Scheibenbremse 1
geneigt, so dass das Widerlager 23 zusammen mit der
Bremsscheibe 2 in Hauptdrehrichtung 8 einen spitz zulaufenden
Spalt ausbildet. Dabei entspricht die Hauptdrehrichtung 8der Bremsscheibe 2 der Bremsscheibendrehrichtung bei
Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges. Innerhalb dieses Spaltes
erstreckt sich neben dem Bremsbelag 3 auch der Keil 21
zwischen dem Bremsbelag 3 und dem Widerlager 23. Dabei ist der
Bremsbelag 3 vorteilhaft mit dem Keil 21 verbunden,
insbesondere kann der Reibbelag 9, wie in den Figuren dargestellt
direkt mit dem Keil 21 verbunden werden. Analog dazu sind
selbstverständlich Varianten denkbar, bei denen der
Reibbelag 9 auf einer Trägerplatte befestigt ist und diese mit dem
Keil 21 verbunden ist.
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Fig. 2 zeigt die bereits beschriebene Scheibenbremse 1
während einer Bremsbetätigung. Dazu wird die Spule 11 des
translatorisch wirksamen Elektromagneten 10 bestromt,
woraufhin sich der Spulenkern 12 in das Innere der Spule 11
bewegt. Daraus resultiert eine vom Elektromagneten 10 erzeugte
translatorische Betätigungskraft 13. Durch die Kopplung des
Spulenkernes 12 an ein Ende des Hebels 32 wird die
Hebelanordnung 30' mit der Betätigungskraft 13 beaufschlagt. Die
Positionierung der Hebeldrehpunktes 31 erlaubt die Erhöhung
der Betätigungskraft und demzufolge eine Übertragung einer
verstärkten Betätigungskraft 24 auf die
Selbstverstärkungsvorrichtung 20. Im einzelnen liegt die verstärkte
Betätigungskraft 24 insbesondere unmittelbar am Keil 21 an. Der
Keil 21 gleitet infolge der verstärkten Betätigungskraft 24
am geneigten Widerlager 23 entlang und bewirkt eine
Umwandlung der verstärkten Betätigungskraft 24 in eine
Bremsenzuspannkraft 25. Diese Bremsenzuspannkraft 25 drückt
gleichzeitig den Bremsbelag 3 mit seinem Reibbelag 9 gegen die
Bremsscheibe 2. Durch den Reibkontakt zwischen Bremsscheibe
2 und Reibbelag 9 wird der Bremsbelag 3 zusammen mit dem
Keil 21 gegenüber dem Widerlager 23 in Hauptdrehrichtung 8
der Bremsscheibe 2 verschoben. Daraus resultiert der
Selbstverstärkungseffekt, so dass die Bremsenzuspannkraft 25 durch
die Wirkung des Keiles 21 nochmals erhöht wird. Die auf den
Bremsbelag 3 bzw. den Bremssattel 5 einwirkende
Reaktionskraft entgegen der Zuspannrichtung 7 führt zu einer
Verschiebung des Bremssattels 5 gegenüber dem fahrzeugfesten
Bauteil 6, wodurch auch der gegenüberliegende Bremsbelag 4
mit der Bremsenzuspannkraft 25 gegen die Bremsscheibe 2
gedrückt wird.
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Die Verstärkung der von der elektromagnetischen
Betätigungsvorrichtung 10 bereitgestellten Betätigungskraft 13 durch
die Selbstverstärkungsvorrichtung 20 und die Hebelanordnung
30' ermöglicht die Verwendung von Elektromagneten 10 mit
geringer Leistungsfähigkeit. Die hohen Anforderungen an die
erforderlichen Bremsenzuspannkräfte 25 lassen sich aufgrund
der Betätigungskraftverstärkung somit auch mit
kostengünstigen und kleinbauenden Betätigungsvorrichtungen erreichen.
Andererseits kann bei ausreichender Leistungsfähigkeit der
Betätigungsvorrichtung 10 und hoher Selbstverstärkung
gegebenenfalls auch auf eine darüber hinausgehende Verstärkung
der Betätigungskraft verzichtet werden. In einem solchen
Fall wird die Scheibenbremse 1 ohne Hebelanordnung 30'
ausgeführt und die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung 10
ist unmittelbar an die Selbstverstärkungsvorrichtung 20
gekoppelt. Eine derartige Ausführungsform ist in den Figuren
nicht dargestellt.
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Fig. 3 zeigt eine weiterentwickelte Variante der bereits
beschriebenen Scheibenbremse 1. Im Unterschied dazu ist die
elektromagnetische Betätigungsvorrichtung 10' beidseitig
wirksam und mit einer Doppelspule 11, 14 versehen. Die
Doppelspule 11, 14 besteht aus zwei aneinander angrenzenden
Einzelspulen 11, 14, die einen gemeinsamen Spulenkern 12aufweisen. Demnach führt in Abhängigkeit von der jeweiligen
Position des Spulenkernes 12 innerhalb der Doppelspule 11,
14 eine Bestromung der ersten Spule 11 zu einer
elektromagnetischen Krafteinwirkung auf den gemeinsamen Spulenkern 12.
Die erste Spule 11 sorgt somit für eine Betätigungskraft 13
zum Zuspannen der Scheibebremse 1, die in bekannter Weise
über die mechanische Hebelanordnung 30' in die
Selbstverstärkungsvorrichtung 20 bzw. Scheibenbremse 1 eingeleitet wird.
Die zweite Spule 14 bewirkt unter Bestromung eine
entgegengerichtete Betätigungskraft 15 zum Lösen der Scheibenbremse
1, die ebenso auf die Selbstverstärkungsvorrichtung 20 der
Scheibenbremse 1 übertragen wird. Insgesamt kann durch die
Wirkung der beiden Spulen 11, 14 bei geeigneter Ansteuerung
bzw. Bestromung nicht nur ein dosiertes Zuspannen sondern
auch ein Lösen der Scheibenbremse 1 veranlasst werden. Damit
kann trotz der Verwendung der Selbstverstärkungsvorrichtung
20 die Bremsenzuspannkraft 25 der Scheibenbremse 1 in
Abhängigkeit vom Betriebszustand exakt dosierbar geregelt werden.
Dies setzt eine nicht gezeigte Steuereinrichtung voraus, die
den Istwert mit dem Sollwert der Bremsenzuspannkraft 25
vergleicht und bei Abweichung des Istwertes vom Sollwert die
Spulen 11, 14 zum entsprechenden Erhöhen oder Verringern der
Bremsenzuspannkraft 25 ansteuert, um den Istwert dem
Sollwert anzugleichen. Daraus resultiert eine komfortable
Bremskraftregelung, die in ihrem Regelalgorithmus neben
Fahrzustandsdaten des Kraftfahrzeugs auch Daten berücksichtigen
kann, die den Bremsbetätigungswunsch des Fahrers
repräsentieren.
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Fig. 4 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der
Scheibenbremse 1. Die elektromagnetische
Betätigungsvorrichtung 10 ist dabei wie in den Fig. 1-2 gestaltet und mit
nur einer einzigen Spule 11 ausgestattet. Die Spule 11bewirkt unter Bestromung eine am Spulenkern 12 anliegende
Betätigungskraft 13 zum Zuspannen der Scheibenbremse 1. Die
Betätigungskraft 13 wird wie gehabt zur Verstärkung über die
Hebelanordnung 30' oder eine sonstige Vorrichtung zur
Verstärkung der Betätigungskraft in die Scheibenbremse 1
eingeleitet. Darüber hinaus ist eine fahrzeugfest angebrachte
Feder 35 vorgesehen, die auf die Selbstverstärkungsvorrichtung
20 einwirkt. Im einzelnen wird die
Selbstverstärkungsvorrichtung 20 durch die Kraft der Feder 35 entgegen der
Hauptdrehrichtung 8 der Bremsscheibe 2 vorgespannt, so dass die
Feder 35 dem Effekt der Selbstverstärkung entgegenwirkt. Das
bedeutet, dass die Scheibenbremse 1 bei einer Reduzierung
der Bremsenzuspannkraft 25, etwa nach beendeter
Bremsbetätigung, durch die Kraft der Feder 35 in Löserichtung entspannt
wird. Dies eröffnet die Möglichkeit der exakt dosierbaren
Regelung der Bremsenzuspannkraft 25 mittels nur einer
translatorisch einseitig wirksamen Spule 11. Zur Regelung der
Bremsenzuspannkraft 25 wird vorteilhaft eine oben bereits
erwähnte, nicht in den Figuren gezeigte Steuereinrichtung
herangezogen. Durch gezielte Ansteuerung bzw. Bestromung der
Spule 11 mittels der Steuereinrichtung kann somit die
Bremsenzuspannkraft 25 genau geregelt werden.
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Eine weitere Variante der Scheibenbremse 1 mit
Betätigungsvorrichtung 10, 10" ist der Fig. 5 zu entnehmen. Die
Betätigungsvorrichtung 10, 10" umfasst dabei zwei
translatorisch wirksame, elektromagnetische Komponenten, die beide
zur Übertragung entsprechender Betätigungskräfte 13, 15 an
die Selbstverstärkungsvorrichtung 20 gekoppelt sind. Eine
Komponente der Betätigungsvorrichtung 10 weist die erste
elektromagnetisch wirksame Spule 11 auf, die bei Bestromung
eine auf den Spulenkern 12 einwirkende Betätigungskraft 13
zum Zuspannen der Scheibenbremse 1 erzeugt. Dabei wird die
Betätigungskraft 13 über eine als mechanische Hebelanordnung
30' ausgebildete Vorrichtung zur Betätigungskraftverstärkung
übertragen. Um eine zusätzliche Erhöhung der
Betätigungskraft 13 zu erzielen ist eine zweite Vorrichtung zur
Betätigungskraftverstärkung 30" vorgesehen. Diese ist als
hydraulischer Verstärker 33 ausgeführt, der über zwei mit
inkompressibler Hydraulikflüssigkeit 34 befüllte
Hydraulikzylinder 36, 37 mit unterschiedlichem Durchmesser verfügt.
Innerhalb der Hydraulikzylinder 36, 37 sind verschiebbare
Kolben 38, 39 angeordnet, die einerseits an die Hebelanordnung
30' und andererseits an die Selbstverstärkungsvorrichtung 20
gekoppelt sind. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser
der Hydraulikzylinder 36, 37 wird die von der Hebelanordnung
30' eingeleitete Betätigungskraft im hydraulischen
Verstärker verstärkt und auf die Selbstverstärkungsvorrichtung 20
übertragen. Die Hebelanordnung 30' und der hydraulische
Verstärker 33 sorgen somit für eine zweistufige Erhöhung der
von der Spule 11 bereitgestellten Betätigungskraft 13.
Demnach reichen sehr geringe Betätigungskräfte 13 aus, um die
gewünschten Bremsenzuspannkräfte 25 in der Scheibenbremse 1
aufzubringen. Selbstverständlich kann eine solche
mehrstufige Kraftverstärkung, gegebenenfalls unter Verwendung eines
hydraulischen Verstärkers 33, auch bei den anderen
beschriebenen Ausführungsvarianten der Scheibenbremse 1 zu Einsatz
kommen.
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Die zweite elektromagnetische Komponente 10" der
Betätigungsvorrichtung weist eine zweite translatorisch wirksame
Spule 14 mit Spulenkern 12" auf, wobei der in der Spule 14
verschiebbare Spulenkern 12" an die
Selbstverstärkungsvorrichtung 20 gekoppelt ist. Eine Ansteuerung bzw. Bestromung
dieser zweiten Spule 14 führt zu einer Krafteinwirkung auf
den Spulenkern 12, welche in Form einer Betätigungskraft 15zum Lösen der Scheibenbremse 1 auf die
Selbstverstärkungsvorrichtung 20 übertragen wird. Die Betätigungskraft 15 zum
Lösen ist entgegengesetzt zur Hauptdrehrichtung 8 der
Bremsscheibe 2 ausgerichtet und somit auch entgegengesetzt zur
Krafteinwirkung, die von der ersten Spule 11 erzeugt wird.
Dabei ist für den in Löserichtung wirksamen Elektromagneten
10" keine Maßnahme zur Kraftverstärkung erforderlich. Bei
nachlassender Bremsenzuspannkraft 25 und demzufolge
geringerer Selbstverstärkung kann eine Verschiebung des Keiles 21
entgegen der Hauptdrehrichtung 8 der Bremsscheibe 2 mit nur
geringer Krafteinwirkung durch den Elektromagneten 10"
erfolgen. Durch die beiden Elektromagneten 10, 10" kann die
Scheibenbremse 1 demnach sowohl zugespannt als auch gelöst
werden. Insbesondere in Kombination mit einer nicht
gezeigten Steuereinrichtung, wie sie bereits oben genannt ist,
kann die Bremsenzuspannkraft 25 innerhalb der Scheibenbremse
1 fein dosierbar geregelt werden.
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Allgemein kann jede der erfindungsgemäßen Varianten der
Scheibenbremse 1 mittels einer Steuereinrichtung gezielt mit
der gewünschten Bremsenzuspannkraft 25 beaufschlagt werden.
Insbesondere wird in einem solchen Fall eine komfortable
Bremskraftregelung gestattet, wie sie in heutigen
Fahrerassistenzsystemen bzw. Regelalgorithmen gefragt sind. Demnach
kann eine erfindungsgemäße Scheibenbremse 1 vorteilhaft in
derartigen Fahrerassistenzsystemen, wie beispielsweise Anti-
Blockiersystemen (ABS), Antriebsschlupfregelungen (ASR),
elektronische Stabilitätsprogrammen (ESP) oder
elektrohydraulische Bremsanlagen (EHB) zum Einsatz kommen.
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Die Verwendung translatorisch wirksamer
Betätigungsvorrichtungen 10, 10', 10" bietet dabei grundsätzlich den Vorteil,
dass eine direkte Krafteinwirkung auf die betreffenden
Bauteile der Scheibenbremse 1 möglich wird ohne das zusätzliche
Erfordernis eines Getriebes. Solche Getriebe sind
beispielsweise bei elektromotorischen Aktuatoren zur Umwandlung der
Rotations- in eine Translationsbewegung notwendig. Durch die
erfindungsgemäßen translatorischen Betätigungsvorrichtungen
10, 10', 10" kann vorteilhaft auf ein aufwendiges Getriebe
verzichtet werden. Dies erhöht resultierend auch den
Gesamtwirkungsgrad einer neuerungsgemäßen Scheibenbremse 1 mit
einer Selbstverstärkungsvorrichtung 20, einer Vorrichtung zur
Betätigungskraftverstärkung 30, 30', 30" und einer
zugehörigen Betätigungsvorrichtung 10, 10', 10".
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Zum Ausgleich des innerhalb des Bremsenbetriebes
auftretenden Reibbelagverschleißes ist es bei allen beschriebenen
Ausführungsformen sinnvoll, die jeweilige Scheibenbremse 1
mit einer nicht gezeigten Nachstellvorrichtung auszustatten.
Eine solche längenveränderliche Nachstellvorrichtung gleicht
im wesentlichen kontinuierlich den Reibbelagverschleiß aus
und gewährleistet somit für die Bremsbeläge 3, 4 nahezu
konstante Betätigungswege. Gleichsam sind damit auch nahezu
konstante Betätigungswege an der jeweiligen
Betätigungsvorrichtung 10, 10', 10" sichergestellt. Derartige
Nachstellvorrichtungen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt
und lassen sich bevorzugt in den Bremssattel 5 der
Scheibenbremse 1 integrieren.