DE19807328A1

DE19807328A1 - Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse

Info

Publication number: DE19807328A1
Application number: DE19807328A
Authority: DE
Inventors: Boris Koeth; Kurt Mohr; Salvatore Oliveri
Original assignee: Varity GmbH; Lucas Industries Ltd
Current assignee: Varity GmbH; ZF International UK Ltd
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2018-02-21
Also published as: DE59903539D1; JP2002504654A; US6349801B1; WO1999042739A1; ES2187147T3; DE19807328C2; EP1056960A1; EP1056960B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse mit einem Gehäuse, einem Bremsbelag, auf den ein elektrisch betätigbarer Aktuator wirkt, wobei der Aktuator einen Elektromotor und eine Spindel/Mutter-Getriebeanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor als Innenläufermotor mit einem Stator und einem Rotor ausgebildet ist, dessen Rotor mit der Spindel drehfest gekoppelt ist, die Spindel getrieblich mit der Mutter gekoppelt ist, um eine Rotationsbewegung der Spindel in eine translatorische Bewegung der Mutter umzusetzen, die Spindel entlang ihrer Längserstreckung an wenigstens zwei Stellen drehbar gegenüber dem Gehäuse gelagert ist, und die Mutter gegenüber dem Gehäuse axial gleitend geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse mit einem Gehäuse und einem an dem Gehäuse ver schiebbar gelagerten Bremsbelag, auf den ein elektrisch betä tigbarer Aktuator wirkt, wobei der Aktuator einen Elektromotor und eine Spindel/Mutter-(Getriebe)Anordnung aufweist.

Derartige Fahrzeugbremsenanordnungen insbesondere in der Form von Scheibenbremsen sind für sogenannte Brake-by-Wire-Systeme bekannt.

Diesen Anordnungen liegt die Problemstellung zugrunde, die Ro tationsbewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewe gung der Bremsbeläge relativ zu der Bremsscheibe umzusetzen, wobei einerseits hohe Zustellkräfte und andererseits eine hohe Dynamik der Zustellbewegung gefordert ist. Darüber hinaus be steht die Anforderung nach einer hohen Zuverlässigkeit mit ei nem hohen mechanischen Wirkungsgrad innerhalb eines breiten Temperaturbetriebsbereiches, wie er bei Fahrzeugbremsen auf tritt. Weiterhin ist die Forderung nach einer Selbstlösefähig keit der Bremsbeläge von der Bremsscheibe bei Stromausfall des Elektromotors zu erfüllen. Des weiteren ist der begrenzte Bau raum am Fahrzeugrad effizient zu nutzen und die ungefederten Massen sind gering zu halten. Ein weiterer Gesichtspunkt beim Einsatz von Spindel/Mutter-Anordnungen zur Übertragung der Ro tationsbewegung in eine Translationsbewegung ist, daß möglichst keine Querkräfte oder Biegemomente in das Spindelgetriebe ein geleitet werden, da die Spindeln in der Regel hierfür nicht ausgelegt und der Spindelwirkungsgrad dann deutlich verschlech tert wird.

Die Wahl der Spindelsteigung und des Spindeldurchmessers sind maßgeblich von der geforderten Spindelaxialkraft und dem ver fügbaren Antriebsmoment an der Spindelmutter abhängig. Außerdem muß die von der Spindel bereitgestellte Axialkraft durch eine ausreichend dimensionierte Axiallagerung abgestützt werden.

Die DE 195 11 287 A1 zeigt eine Schwimmsattelbremse, bei der ein als Außenläufer ausgebildeter Elektromotor eine mit dem Läufer des Elektromotors starr gekoppelte Mutter antreibt. Über mit der Mutter in Eingriff befindliche Gewinderollen wird eine Gewindespindel in axialer Richtung verschoben, wenn der Elek tromotor die Mutter und damit die Gewinderollen in Rotation versetzt. Die Gewindespindel wirkt auf einen Bremsbelag. Die Gewindespindel ist durch die Gewinderollen in dem Läufer des Elektromotors gelagert. Der Läufer des Elektromotors ist an seinem der Bremsbelag zugewandten Ende über ein sich am Gehäuse abstützendes Radiallager geführt.

Aus der DE 195 43 098 A1 ist eine Schwimmsattelbremse bekannt, bei der ein als Innenläufer ausgebildeter Elektromotor eine Ge windespindel antreibt. Die Spindel weist ein Außengewinde auf, welches mit Gewinderollen im Eingriff steht, die entlang des Umfangs der Spindel verteilt angeordnet sind. An der Peripherie der Rollen greift ein Innengewinde einer Gewindebüchse ein. Die Gewindebüchse ist mit einem Bremsbelag verbunden, so daß bei einer Rotation des Motors der Bremsbelag in axialer Richtung verschoben wird. Der Läufer des Elektromotors ist mit einer Hohlachse zur Aufnahme der Spindelstange versehen. An seiner Rückseite ist der Läufer mit einem Radiallager gegen das Gehäu se und mit einem Axiallager an der Spindelstange abgestützt.

Bei den beiden vorgenannten Anordnungen werden im Betrieb ent weder Querkräfte vom Elektromotor auf die Kontaktstelle zwi schen der Spindel und den Rollen ausgeübt, oder die Bremsbeläge erzeugen Rückwirkungskräfte auf die Kontaktstellen zwischen der Spindel und den Rollen. In beiden Fällen ist erhöhter Ver schleiß und erhöhte Reibungskräfte zwischen den Berührungsstel len an der Spindel bzw. den Rollen die Folge. Dies hat zur Fol ge, daß die Fähigkeit zur Selbstlösung und die Präzision der Stellbewegung beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugbremse der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß diese Nachteile behoben sind.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß der Elektromotor als Innenläufermotor mit einem Stator und einem Rotor ausgebildet ist, dessen Rotor mit der Spindel drehfest gekoppelt ist, die Spindel getrieblich mit der Mutter gekoppelt ist, um eine Rota tionsbewegung der Spindel in eine translatorische Bewegung der Mutter umzusetzen, die Spindel entlang ihrer Längserstreckung an wenigstens zwei Stellen drehbar gegenüber dem Gehäuse gela gert ist, und die Mutter gegenüber dem Gehäuse axial gleitend geführt ist.

Die im Stand der Technik vorgesehenen Lageranordnungen stellen für dieses Problem keine Lösung dar. Die erfindungsgemäße Aus gestaltung gleicht durch die axiale Gleitführung der Mutter auf diese wirkende Querkräfte von den Bremsbacken her aus, so daß keine Querkräfte auf die Rollen übertragen werden. Die zweifa che Lagerung der Spindel bewirkt, daß vom Elektromotor kommende Querkräfte vom Gehäuse aufgenommen werden, ohne daß sie Verfor mungen der Spindel bewirken können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht die Spindel über Planetenrollen mit der Mutter in Antriebsverbin dung.

Die Spindel ist im Bereich ihrer beiden Ende drehbar gelagert. Dabei ist vorzugsweise ein erstes Lager als Festlager und ein zweites Lager als Loslager gegenüber dem Gehäuse in axialer Richtung ausgestaltet. Dies erlaubt eine Kompensation von Kräf ten, welche ein axiale Auswandern der Spindel verursachen.

Die Mutter ist in einer Gleitbuchse oder direkt in dem Gehäuse gleitend geführt. Eine direkte Führung der Mutter in dem Gehäu se (ohne separate Gleitbuchse) verringert den Herstellungsauf wand.

Im Bereich des dem Bremsbelag zugewandten Endes der Spindel ist erfindungsgemäß ein Lagerschild vorgesehen, welches eine Lager stelle für die Spindel und/oder eine Lagerstelle für die Mutter bildet. Das Lagerschild kann dabei entweder einstückig mit dem Gehäuse ausgeführt sein, oder als separat in eine entsprechende Öffnung in dem Gehäuse eingebrachtes Bauteil ausgeführt sein. Damit kann das Lagerschild eine doppelte Funktion einnehmen, wobei eine definierte Zuordnung der Lagerstelle für die Spindel und der Lagerstelle für die Mutter auf einfache Weise präzise herzustellen ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Mutter wenigstens einen Fortsatz auf, der durch eine entsprechend ge staltete Öffnung in dem Lagerschild hindurchreichen kann, um die Axialbewegung der Mutter durch das Lagerschild nach außen auf den Bremsbelag zu übertragen.

Vorzugsweise ist das zweite Lager für die Spindel (also das Loslager) in einer entsprechenden Ausnehmung in dem Lagerschild aufgenommen und durch zwischen den Öffnungen zwischen die Fort sätze der Mutter angeordneten Stegen gegen das Gehäuse abge stützt. Diese besonders bevorzugte Ausgestaltung erlaubt eine sehr kompakte und geschlossene Ausgestaltung der Anordnung.

Vorzugsweise sind der oder jeder Fortsatz der Mutter sowie die jeweils zugehörige Öffnung so gestaltet, daß die Mutter gegen über dem Gehäuse gegen Verdrehen gesichert ist. Gegen den Be reich der Öffnungen ist damit die Mutter zusätzlich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung geführt.

Um ein Eindringen von Staub oder Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses zu vermeiden, ist vorzugsweise zwischen dem Bremsbelag und dem oder den Fortsätzen der Mutter ein Zwischenelement an geordnet, das als Abschluß des/der Fortsätze der Mutter bzw. zur Aufnahme einer Abdichtung (z. B. in Gestalt eines Faltenbal ges) dient.

In besonders bevorzugter Weise ist das bei dem Loslager aufge nommene Ende der Spindel durch eine Federanordnung in axialer Richtung gegen das Gehäuse vorgespannt. Damit können insbeson dere durch Temperaturschwankungen bedingte Ausdehnungen der Spindel oder des Gehäuses, aber auch von anderen Bauteilen, kompensiert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Spindel mit einem Fe derspeicher gekoppelt, der bei einer Zustellbewegung eine gegen diese Zustellbewegung gerichtete Arbeit aufnimmt, welche bei stromlosen Elektromotor eine Rückstellbewegung der Spindel bzw. der Mutter bewirkt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Bremsbelag von der Bremsscheibe freikommen kann.

Um eine besonders raumsparende Anordnung des Federspeichers zu erreichen, kann diese als in einer Längsbohrung der Spindel ausgeführter Torsionsstab ausgestaltet sein. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Spindel/Mutter-Anordnung selbsthemmend ausgeführt sein kann, so daß eine Parkbremsfunk tion realisierbar ist. Durch eine gesteuerte Aufladung bzw. Endladung des Federspeichers kann auch bei nichtfunktionsfähi gem Elektromotor die Spindel entgegen der Zustellbewegung durch den Federspeicher in Rotation versetzt werden, so daß die Bremsscheibe und der Bremsbelag voneinander freikommen.

Bevorzugt ist der Federspeicher im Bezug auf die Spindel, den Motor und das Gehäuse derart angeordnet, daß mittels einer mit dem Federspeicher gekoppelten Kupplung der Lade-/Entladevorgang des Federspeichers steuerbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist zusätzlich zu der Rol len/Spindel- bzw. der Mutter/Spindel- (Getriebe)Anordnung eine weitere Getriebestufe vorzugsweise in Form eines Planetenge triebes vorgesehen.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Abwandlungsmöglichkeiten werden anhand der Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele un ter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsge mäßen elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse in einer schematischen Längsschnittdarstellung.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch die elektromecha nisch betätigbare Scheibenbremse gemäß Fig. 1 längs der Schnittlinien A-A.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsge mäßen elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse in einer Längsschnittdarstellung.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsge mäßen elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse in einer Längsschnittdarstellung.

Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse ist aus Schwimmsattelbremse mit ei nem Schwimmsattel 10 ausgestaltet, der mit einem Gehäuse 12 fest verbunden ist. In dem Schwimmsattel 10 sind zwei Bremsbe läge 14, 16 aufgenommen, zwischen denen eine lediglich teilwei se schematisch angedeutete Bremsscheibe 18 angeordnet ist.

In dem Gehäuse 12 ist ein Innenläufermotor 20 aufgenommen. Da bei ist ein aus Eisenblechen aufgebauter Stator 22 mit einer entsprechenden Statorwicklung 24 in das Gehäuse eingepreßt. Ein Rotor 26 des Elektromotors 20 weist an seinem dem Bremsbelag 14 abgewandten Ende eine Stufe 28 auf, die einen Bund 30 trägt. Der Bund 30 ist in ein Kugellager 32 eingepaßt, das in einer entsprechenden Ausnehmung in dem Gehäuse 12 aufgenommen ist. Mittels einer als Verdrehsicherung wirkenden Paßfeder 34 ist ein erstes Ende einer Gewindespindel 36 in dem Bund 30 des Ro tors 28 verdrehgesichert aufgenommen. Dieses erste Ende der Ge windespindel 36 ist somit ebenfalls durch das Kugellager 32 ge gen das Gehäuse abgestützt. Da dieses erste Ende der Gewinde spindel 36 in die Stufe 30 des Rotors 26 fest eingepreßt ist, wird hierdurch ein Festlager für die Gewindespindel 36 gebil det. Die Spindel 36 weist ein Außengewinde 38 auf, das mit meh reren (drei oder mehr) zylindrischen Gewinderollen 40 im Ein griff steht.

Die mit der Gewindespindel 36 kämmenden Gewinderollen 40 sind in radialer Richtung so dimensioniert, daß sie mit einer Mutter 42, die die Form einer hohlzylindrischen Innengewindebüchse aufweist, ebenfalls im Eingriff stehen. Die Mutter 42 erstreckt sich koaxial zu der Gewindespindel 36 bis zu einem Lagerschild 44, welches das Gehäuse abschließt. Das Lagerschild 44 ist be cherförmig ausgestaltet und trägt an seiner zylindrischen In nenwand eine Gleitbuchse 46 als radiale Führung für die Mutter 42. Das Lagerschild 44 weist an seinem offenen Ende einen nach außen gerichteten Bund 48 auf, der in eine entsprechende Ver tiefung in dem Decke 58 des Gehäuses 12 aufgenommen ist. Der Bund 48 verhindert somit ein Auswandern des Lagerschildes 44 in axialer Richtung.

Das Lagerschild 44 weist eine mit der Gewindespindel 46 fluch tende Vertiefung auf, in der ein zweites Kugellager 52 aufge nommen ist. Das Kugellager 52 ist durch eine Tellerfeder 54 in den Boden der Ausnehmung in der Weise abgestützt, daß die Tel lerfeder 54 am äußeren Ring 52a des Kugellagers 52 angreift. Das Kugellager 52 ist in der Öffnung des Lagerschildes 54 spielfrei axial verschieblich aufgenommen, so daß das Kugella ger 52 bzw. das Lagerschild 44 ein Loslager für die Gewinde spindel 36 bildet.

In radialer Richtung weiter außen als der äußere Umfang des Ku gellagers 52 weist das Lagerschild 44 halbkreisringförmige Öff nungen 60 auf (siehe Fig. 2), durch die gegengleich gestaltete Fortsätze 62 der Mutter 40 reichen. Bei einer Betätigung des Elektromotors 20 wird durch die Drehbewegung der Gewindespindel 36 bzw. der Gewinderollen 40 die Mutter 42 in eine Längsbewe gung versetzt, durch die die Fortsätze 62 in den Öffnungen 60 - je nach Drehrichtung des Elektromotors 20 - heraus- oder hin einfahren. Zwischen den Öffnungen 60 sind Stege 64 angeordnet, durch die ein Verdrehen der Mutter 42 bzw. deren Fortsätze 62 verhindert wird. Mit ihrem freien Ende greifen die Fortsätze 62 in entsprechend gestaltete Ausnehmungen in einem plattenförmig gestalteten Zwischenelement 70 ein, das als Abschluß der Fort sätze 62 der Mutter 40 dient. Darüber hinaus dient das Zwi schenelement 70 der Aufnahme eines rohrförmigen Faltenbalges 72, dessen eines Ende an dem Zwischenelement 70 und dessen an deres Ende an der Außenseite des Lagerschildes 44 aufgenommen ist. Durch das Zwischenelement 70, welches die Fortsätze 62 in entsprechend gestalteten Ausnehmungen aufnimmt, wird verhin dert, daß bei einer axialen Belastung der Mutter 40 die Fort sätze 62 seitlich ausknicken.

Das Zwischenelement 70 wirkt flächig auf den Bremsbelag 14, so daß bei einer Betätigung des Elektromotors im Sinne eines Zu stellens der Scheibenbremse der Bremsbelag 14 gegen die Brems scheibe 18 gedrängt wird.

Durch die Tellerfeder 54 ist das Lager 52 und damit auch die Gewindespindel 36 in axialer Richtung in dem Gehäuse federnd eingespannt, so daß zwischen der Gewindespindel 36 und den Ge winderollen 40 bzw. den Gewinderollen 40 und der Mutter 42 kein nennenswertes Spiel auftreten kann.

In Fig. 3 sind gegenüber Fig. 1 oder Fig. 2 gleiche oder gleichwirkende Teile mit den identischen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bzw. Fig. 2 versehen und werden nachstehend nicht noch mals im Detail erläutert. Gleiches gilt für die weiter unten erläuterte Fig. 4.

Der Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform aus Fig. 1 und der Ausführungsform in Fig. 3 besteht darin, daß die Gewin despindel 36 mit einem Federspeicher in Gestalt einer Torsions feder 80 gekoppelt ist, der bei einer Zustellbewegung der Mut ter 40 eine gegen diese Zustellbewegung gerichtete Kraft auf nimmt. Bei einem stromlosen Elektromotor (20) bewirkt ein auf geladener Federspeicher 80 eine gegen die Zustellbewegung ge richtete Rückstellbewegung der Spindel bzw. der Mutter. Damit kann der Bremsbelag von der Bremsscheibe freikommen, insbeson dere dann, wenn eine selbsthemmende Spindel/Mutter-Anordnung eingesetzt wird. Die Torsionsfeder 80 ist aus Platzgründen im Inneren der Gewindespindel 36 angeordnet. Dazu ist die Torsi onsfeder 80 an ihrem einen Ende (im Bereich des Loslagers 52) gegen Verdrehen gesichert in einer Bohrung aufgenommen. Das an dere Ende der Torsionsfeder 80 (im Bereich des Kugellagers 32) ragt stirnseitig aus der Gewindespindel 36 heraus. Das aus der Gewindespindel 36 herausragende Ende der Torsionsfeder 80 ist in einer Kupplung 82 aufgenommen, die elektrisch betätigbar ist um die Torsionsfeder 80 gesteuert gegenüber dem Gehäuse 12 zu verspannen oder freizugeben, wobei das von der Torsionsfeder 80 aufgebrachte Drehmoment begrenzt wird.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 insofern, als eine zweite Getrie bestufe in Form eines Planetengetriebes 90 vorgesehen ist. Dazu ist der mittels eines Kugellagers 92 im Gehäuse 12 gelagerte Rotor 26 an seinem von dem Bremsbelag 14 abliegenden Ende mit mehreren Öffnungen versehen, in denen Lagerzapfen 94 für Plane tenräder 96 aufgenommen sind. Die Planetenräder kämmen mit ei nem Zahnkranz 100 mit Innenverzahnung. Im Bereich des von dem Bremsbelag 14 abliegenden Ende der Gewindespindel 36 ist ein Sonnenrad 98 mittels einer Verdrehsicherung 94 drehfest verbun den. Ein zusätzliches Kugellager 102 bildet ein Loslager für den Rotor 26, während das Kugellager 92 ein Festlager für den Rotor bildet. Durch die zweistufige Ausführung des Getriebes sind höhere Zustellkräfte erzielbar. Darüber hinaus kann die Spindel/Mutter-Anordnung durch eine entsprechend gewählte Ge windesteigung selbstlösend ausgebildet sein.

Bei Verwendung einer selbsthemmenden Spindel/Mutter-Anordnung läßt sich auch eine Parkbremsfunktion realisieren. Hierzu wird die Torsionsfeder 80 von der elektrisch betätigbaren Kupplung 82 gegenüber dem Gehäuse 12 freigeben, so daß keine gegen die Zustellbewegung gerichtete Rückstellbewegung der Spindel 36 bzw. der Mutter 42 erfolgen kann, wodurch nach Betätigung zum Parken der Bremsbelag 14, (16) mit der Bremsscheibe 18 in Reib schluß verbleibt. Demgegenüber wird zur Realisierung der Be triebsbremsfunktion die Torsionsfeder 80 von der elektrisch be tätigbaren Kupplung 82 gegenüber dem Gehäuse 12 verspannt, so daß bei einer Rotation der Spindel 36 die Torsionsfeder ver dreht wird und damit eine gegen die Zustellbewegung gerichtete Arbeit aufgebracht wird. Diese Arbeit wird bei stromlosem Elek tromotor eine Rückstellbewegung auf die Spindel bzw. Mutter ausüben, so daß der Bremsbelag von der Bremsscheibe freikommen kann.

Bei der Fig. 5 handelt es sich um eine zweite Ausführungsform, die wie die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform eine zweite Getriebestufe in Form eines Planetengetriebes aufweist. Auch hierbei ist wie bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die Gewindespindel 36 mit einem Federspeicher in Gestalt einer Torsionsfeder 80 gekoppelt. Allerdings ist das stirnseitig aus der Gewindespindel 36 herausragende Ende der Torsionsfeder 80 in einem Drehmomentbegrenzer 110 aufgenommen, der rein mecha nisch funktioniert. Sobald die Torsionsfeder 80 nach einer be stimmten Anzahl von Umdrehungen bzw. einem bestimmten Anteil einer Umdrehung in Zustellrichtung das für die gegen die Zu stellbewegungen gerichtete Rückstellbewegung erforderliche Mo ment erreicht hat, wird dieses Moment von dem Drehmomentbe grenzer 110 nahezu konstant gehalten.

Weiterhin ist die weitere Ausführungsform für die Parkbrems funktion eingerichtet. Dazu ist, wie aus der Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A hervorgeht, ein mit der Spindel 36 drehfest verbundener (Säge)Zahnkranz 112 vorgesehen, der über die Achsen der Planetenräder 96 der zweiten Getriebestufe elek tromotorseitig angetrieben ist. Der mit der Spindel drehfest verbundene (Säge)Zahnkranz 112 ist mittels einer Sperrklinke 114 arretierbar, wobei die Sperrklinke elektrisch betätigbar ist. Zum Parken wird nun die Bremse betätigt, was unter anderem wie bei der Betriebsbremse üblich über das Bremspedal geschehen kann, bis die notwendige Zuspannkraft erreicht ist. Anschlie ßend wird die Sperrklinke 114 betätigt, wodurch der (Säge)Zahnkranz 112 arretiert wird, so daß eine Rückstellbewe gung ausgeschlossen wird, und folglich der Bremsbelag 14 mit der Bremsscheibe 18 in Reibschluß verbleibt. Im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform muß hierbei die Spindel/Mutter-Anordnung also nicht notwendigerweise selbsthem mend ausgeführt werden, um die Parkbremsfunktion zu ermögli chen.

Besonders vorteilhaft ist, wenn zur Betätigung der Sperrklinke 114 ein "bistabiler" (elektrotechnischer, elektromagnetischer) Umschalter 116 eingesetzt wird, der nur zum Umschalten bestromt zu werden braucht, beispielsweise mit einem impulsförmigen Strom, und nach dem Umschalten stromlos in seiner zuletzt ein genommenen Stellung verharrt. Selbiges gilt für die Ausführung der elektrisch betätigbaren Kupplung gemäß Fig. 3.

Obwohl die vier Ausführungsformen vorstehend getrennt voneinan der beschrieben sind, versteht sich für einen Fachmann, daß einzelne Aspekte einer Ausführungsform auch in die jeweils an deren beiden Ausführungsformen übertragen werden können ohne dabei den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

1. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse mit

- einem Gehäuse (12),
- einem Bremsbelag, auf den ein elektrisch betätigbarer Ak tuator wirkt, wobei der Aktuator einen Elektromotor (20) und eine Spindel/Mutter-Getriebeanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Elektromotor (20) als Innenläufermotor mit einem Sta tor (22) und einem Rotor (26) ausgebildet ist, dessen Rotor (26) mit der Spindel (36) drehfest gekoppelt ist,
- die Spindel (36) getrieblich mit der Mutter (42) gekoppelt ist, um eine Rotationsbewegung der Spindel (36) in eine trans latorische Bewegung der Mutter (42) umzusetzen,
- die Spindel (36) entlang ihrer Längserstreckung an wenig stens zwei Stellen drehbar gegenüber dem Gehäuse (12) gelagert ist, und
- die Mutter (42) gegenüber dem Gehäuse (12) axial gleitend geführt ist.

2. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Spindel (36) über Planetenrollen mit der Mutter (42) in Antriebsverbindung steht.

3. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Spindel (36) im Bereich ihrer beiden Enden drehbar ge lagert ist, wobei vorzugsweise ein erstes Lager als Festlager und ein zweites Lager als Loslager gegenüber dem Gehäuse (12) in axialer Richtung ausgestaltet ist.

4. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Mutter (42) in einer Gleitbuchse oder direkt in dem Gehäuse (12) gleitend geführt ist.

5. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Lagerschild im Bereich des Endes der Spindel (36) vor gesehen ist, welches dem Bremsbelag zugewandt ist, um eine La gerstelle für die Spindel (36) und/oder eine Lagerstelle für die Mutter (42) zu bilden.

6. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Mutter (42) wenigstens einen Fortsatz aufweist, der durch eine entsprechend gestaltete Öffnung in dem Lagerschild reicht und auf den Bremsbelag wirkt.

7. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- das zweite Lager für die Spindel (36) an dem Lagerschild aufgenommen ist und durch zwischen den Öffnungen für die Fort sätze angeordneten Stegen gegen das Gehäuse (12) abgestützt ist.

8. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- der oder jeder Fortsatz sowie die jeweilige Öffnung so ge staltet sind, daß die Mutter (42) gegenüber dem Gehäuse (12) gegen Verdrehen gesichert ist.

9. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- zwischen dem Bremsbelag und dem Fortsatz/den Fortsätzen der Mutter (42) ein Zwischenelement angeordnet ist, das als Ab schluß des Fortsatzes/der Fortsätze der Mutter (42) und/oder zur Aufnahme einer Abdichtung dient.

10. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- das bei dem Loslager aufgenommene Ende der Spindel (35) durch eine Federanordnung in axialer Richtung gegen das Gehäuse (12) vorgespannt ist.

11. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Spindel (36) mit einem Federspeicher (80) gekoppelt ist, der bei einer Zustellbewegung eine gegen diese Zustellbe wegung gerichtete Arbeit aufnimmt, welche bei stromlosem Elek tromotor (20) eine Rückstellbewegung der Spindel (36) bzw. der Mutter (42) bewirkt, so daß der Bremsbelag von einer Brems scheibe freikommen kann.

12. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Federspeicher im Bezug auf die Spindel (36), den Motor und das Gehäuse (12) derart angeordnet ist, daß mittels einer mit dem Federspeicher gekoppelten Kupplung der Lade-/Entlade vorgang des Federspeichers steuerbar ist.

13. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Federspeicher durch eine Torsionsfeder (80) gebildet ist, welche in einem Hohlraum im Inneren der Spindel (36) ange ordnet ist.

14. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- zusätzlich zu der Rollen/Spindel-Getriebeanordnung eine weitere Getriebestufe vorzugsweise in Form eines Planetenge triebes vorgesehen ist.

15. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Torsionsfeder (80) an einem aus der Spindel (36) her ausragenden Ende mit einem Drehmomentbegrenzer (110) getrieb lich verbunden ist, so daß nach einer vorbestimmten Torsionsbe wegung der Torsionsfeder (80) in Zustellrichtung der Fahrzeug bremse das für eine gegen die Zustellbewegung gerichtete Rück stellbewegung erforderliche Drehmoment erreicht und konstant gehalten werden kann.

16. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Spindel (36) mit einem Zahnkranz (112) drehfest ver bunden ist, der mittels der Lagerzapfen (94) der Planetenräder (96) in Rotationsbewegung versetzbar ist und mittels einer Sperrklinke (114) arretierbar ist.

17. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Sperrklinke (114) mittels eines bistbilen Stromstoßma gneten (116) betätigbar ist, der nur zum Umschalten mit Strom zu beschicken ist.