DE4021572A1 - Fahrzeugscheibenbremsanlage - Google Patents

Fahrzeugscheibenbremsanlage

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DE4021572A1
DE4021572A1 DE4021572A DE4021572A DE4021572A1 DE 4021572 A1 DE4021572 A1 DE 4021572A1 DE 4021572 A DE4021572 A DE 4021572A DE 4021572 A DE4021572 A DE 4021572A DE 4021572 A1 DE4021572 A1 DE 4021572A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Scheibenbremsanlagen, welche hauptsächlich bei Kraftfahrzeugsscheibenbremsanlagen eingesetzt werden, und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Fahrzeugscheibenbremsanlage, welche eine Bremsscheibe, die mit einem sich drehenden und zu bremsenden Teil verbunden ist, einen Reibbelag, der einer Seitenfläche der Bremsscheibe zur Ausfüh­ rung von Ausfahr- und Einfahrbewegungen relativ zur Scheibenbrem­ se gegenüberliegend angeordnet ist, einen Kolben, welcher eine Rückseite des Reibbelages bei der Ausfahrbewegung des Kolbens mit einer Druckkraft beaufschlagt, einen Bremssattel bzw. eine Bremszange, die an einem stationären Träger angebracht ist und den Kolben derart trägt, daß der Kolben aus- und einfahrbar ist, und eine Druckkrafterzeugungseinrichtung enthält, die an dem Bremssattel vorgesehen ist und eine Druckkraft erzeugen kann, um die Aus- und Einfahrbewegungen des Kolbens zu bewirken, wobei die Bremssattel vorgesehen ist und eine Druckkraft erzeugen kann, um die Aus- und Einfahrbewegungen des Kolbens zu bewirken, wobei die Druckkrafterzeugungseinrichtung einen Elektromotor, eine Antriebswelle, die mit einer Abtriebswelle des Elektromotors verbunden ist, eine Drehwelle, die koaxial zum Kolben angeordnet ist und mit dem Kolben über eine Kugelumlaufspindel als Schraub­ verbindung gekoppelt ist, und eine Untersetzungseinrichtung aufweist, die zwischen der Antriebswelle und der sich drehenden Welle angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß die Antriebswelle die Drehwelle mit einer verminderten Geschwindigkeit antreibt.
Bei einer solchen Bauart einer Scheibenbremseinrichtung ist die Auslegung üblicherweise derart getroffen, daß der Kolben direkt auf der inneren Umfangsfläche der Zylinderbohrung des Bremssat­ tels abgestützt ist, wie dies in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung (Kokai) No. 60-2 06 766 angegeben ist. Wenn bei dieser Auslegungsform der Elektromotor in der Grunddrehrichtung gedreht wird und eine Druckkraft in Vorschubrichtung auf den Kolben über die Kugelumlaufspindel aufgebracht wird, um den Reibbelag in Andrückkontakt mit der Bremsscheibe zur Erzielung einer Bremswirkung zu bringen, wirkt ein Seitendruck auf den Kolben infolge der Bremsreaktionskraft ein, die von der Brems­ scheibe herrührt, und hierdurch erhöht sich der Gleitwiderstand des Kolbens schnell, wodurch sich ein Belastungsanstieg bei dem Elektromotor ergibt. Als Folge hiervon ist es erforderlich, daß ein Elektromotor mit großem Leistungsvermögen eingesetzt wird, um eine Verstärkung der Bremskraft gegenüber einem derartigen Belastungsanstieg zu erreichen.
Die Erfindung hat unter Berücksichtigung dieser Umstände sich zum Ziel gesetzt, eine Fahrzeugscheibenbremsanlage bereitzustellen, welche derart ausgelegt ist, daß ein Bremsbetrieb nur zu einem kleinen Anstieg des Gleitwiderstandes des Kolbens führt, und daß man einen Elektromotor mit einem kleinen Leistungsvermögen einsetzen kann, so daß man eine kompakte Auslegung erhält.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird nach der Erfindung hierzu eine Fahrzeugscheibenbremsanlage vorgeschlagen, welche eine Scheibenbremse, die mit einem sich drehenden und zu bremsenden Teil verbunden ist, einen Reibbelag, der einer Seitenfläche der Bremsscheibe zur Ausführung einer Aus- und Einfahrbewegung relativ zur Bremsscheibe gegenüberliegt, einen Kolben zur Druckkraftbeaufschlagung einer Rückseite des Reibbela­ ges, wenn der Kolben ausgefahren wird, einen Bremssattel bzw. eine Bremszange, die an einem stationären Träger angebracht ist und den Kolben derart trägt, daß der Kolben eine Aus- und Einfahrbewegung ausführen kann, und eine Druckkrafterzeugungsein­ richtung enthält, die auf dem Bremssattel vorgesehen ist und die Fähigkeit hat, eine Druckkraft zu erzeugen, um die Aus- und Einfahrbewegung des Kolbens zu bewirken, wobei die Druckkrafter­ zeugungseinrichtung einen Elektromotor, eine Antriebswelle, die mit einer Abtriebwelle des Elektromotors verbunden ist, eine Drehwelle, die koaxial zum Kolben angeordnet und mittels einer Schraubverbindung mit den Kolben über eine Kugelumlaufspindel verbunden ist, und eine Untersetzungseinrichtung aufweist, die zwischen der Antriebswelle und der Drehwelle angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß die Antriebswelle die Drehwelle mit einer verminderten Geschwindigkeit antreibt, und wobei ein Gleitlager zwischen dem Kolben und dem Bremssattel zur Aufnahme eines Seitendrucks angeordnet ist, der während des Bremsens von dem Reibbelag auf den Kolben wirkt.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Auslegung der Fahrzeug­ bremsanlage ein Seitendruck auf den Kolben infolge einer Bremsreaktionskraft der Bremsscheibe während des Bremsvorganges wirkt, dient das Gleitlager dazu, einen Anstieg des Gleitwider­ stands des Kolbens auf einen kleinen Wert herabzusetzen. Daher läßt sich die Bremskraft unter Einsatz eines Elektromotors mit einer relativ geringen Abgabeleistung verstärken, und der Motor kann mit einem kleineren Leistungsvermögen ausgelegt werden, so daß man eine kompakte Auslegung erhält.
Gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung ist zusätzlich zu der vorstehend erläuterten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß das Gleitlager einen plattenähnlichen Halter und eine Mehrzahl von Wälzkörpern aufweist, die in einer Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen gehalten sind, die in dem Halter vorgesehen sind, wobei die Wälzkörper in Abhängigkeit von der Aus- und Einfahrbewegung des Kolbens eine Abwälzbewegung ausführen können.
Gemäß diesem zweiten Merkmal erhält man ein Gleitlager mit einem großen Belastungsvermögen bei geringen Gestehungskosten.
Gemäß einem dritten Merkmal nach der Erfindung ist zusätzlich zu der ersten, voranstehend erläuterten, bevorzugten Ausführungsform die Auslegung derart getroffen, daß die Untersetzungseinrichtung ein Schneckengetriebe aufweist, das fest mit der Antriebswelle verbunden ist, und ein Schneckenrad aufweist, das fest mit der Drehwelle verbunden und in Kämmeingriff mit dem Schneckenrad ist.
Bei diesem dritten Merkmal ermöglicht das Zusammenwirken des Schneckengetriebes und des Schneckenrades, daß die Antriebswelle die Drehwelle mit einer verminderten Geschwindigkeit bzw. mit einer untersetzten Geschwindigkeit antreibt, wobei aber eine Übertragung von Umkehrbelastungen von der Drehwelle auf die Antriebswelle verhindert wird, wodurch sich beim Bremsbetrieb die Bremskraft auf einem üblichen Wert dadurch konstanthalten läßt, daß der Betrieb des Elektromotors angehalten wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß man die Bremskraft zum Zeitpunkt der Antiblockiersteuerung oder des Parkens in wirksamer Weise aufrechterhalten kann, ohne daß man elektrische Energie ver­ braucht.
Gemäß einem vierten Merkmal nach der Erfindung ist die Auslegung zusätzlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform derart getroffen, daß der Bremssattel mit dem Träger gleitbeweglich längs einer Achse der Bremsscheibe verbunden ist, daß erste und zweite Klemmarme an dem Bremssattel derart angeordnet sind, daß sie sich über die Bremsscheibe spreizen, daß der Bremsbelag erste und zweite Reibbeläge aufweist, die an dem Träger an zugeordneten Stellen zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen der Bremsscheibe und den ersten und zweiten Klemmarmen gehalten sind, und daß der Kolben und die Druckkrafterzeugungseinrichtung an dem ersten Klemmarm vorgesehen sind.
Bei dieser vierten bevorzugten Ausführungsform wird eine Druckkrafterzeugungseinrichtung, die einen teuren Elektromotor enthält, eingesetzt, um ein Paar von linken und rechten Reibbelä­ gen zu bewegen, und darüber hinaus wird ein Großteil der Bremsreaktionskraft, die auf die Reibbeläge von der Bremsscheibe wirkt, über den Träger aufgenommen, woraus sich ergibt, daß ein auf den Kolben infolge der Bremsreaktionskraft wirkender Seitendruck herabgesetzt werden kann und das Leistungsvermögen des Elektromotors klein gewählt werden kann.
Gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist zusätzlich zu der ersten bevorzugten Ausführungs­ form die Auslegung derart getroffen, daß die Druckkrafterzeu­ gungseinrichtung in einem Gehäuse vorgesehen ist, das mit dem Bremssattel mit Hilfe einer Schraube verbunden ist.
Diese fünfte bevorzugte Ausführungsform gestattet, daß die Druckkrafterzeugungseinrichtung als eine Unterbaugruppe vorgese­ hen werden kann, wodurch man Vergünstigungen bei der Massenher­ stellung und bei der Wartung erhält.
Gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die Auslegung ferner zusätzlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform derart getroffen, daß die Drehwelle einen durchmesserkleineren Wellenabschnitt, der mit der Unterset­ zungseinrichtung verbunden ist, und einen durchmessergrößeren Wellenabschnitt aufweist, der der Kugelumlaufspindel zugeordnet ist, wobei der durchmesserkleinere Wellenabschnitt über ein Radiallager an dem Gehäuse abgestützt ist, das mit dem Bremssat­ tel mit Hilfe einer Schraube verbunden ist, und wobei ein Axiallager zwischen dem Gehäuse und einer Abstufung angeordnet ist, die zwischen den durchmesserkleineren und durchmessergröße­ ren Wellenabschnitten gebildet wird.
Dank dieser sechsten bevorzugten Ausführungsform läßt sich die Arbeitsreaktionskraft des Kolbens, die auf die Drehwelle während des Bremsens wirkt, zu dem Gehäuse über das Axiallager ableiten.
Ferner wird gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung zusätzlich zu der ersten bevorzugten Ausführungs­ form die Auslegung derart getroffen, das das zu bremsende Drehteil ein Fahrzeugrad ist und die Druckkrafterzeugungseinrich­ tung in einem Innenraum untergebracht ist, der von einer Felge des Laufrads begrenzt wird.
Diese siebte bevorzugte Ausführungsform ermöglicht, daß die Radfelge als eine Wand zum Schutz der Druckkrafterzeugungsein­ richtung einschließlich des Elektromotors vor Hindernissen, wie fliegenden Steinen oder dgl., dient.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Teils eines Fahrzeugrades und einer Fahrzeugscheibenbrems­ anlage zum Bremsen des Rades,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 eine Schnittansicht längs einer Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 eine Ansicht in Blickrichtung eines Pfeils V in Fig. 1
Fig. 6 eine Schnittansicht längs einer Linie VI-VI in Fig. 5 und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines wesentli­ chen Teils in auseinandergezogener Darstellung.
Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung wird nachste­ hend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläu­ tert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Laufrad eines Fahrzeugs zusammen mit einer Bremsscheibe 2 mit einer Nabe 3 mit Hilfe von Schrauben 4 verbunden. Die Nabe 3 ist in einem Gelenk 5 drehbar gelagert und mit einer Radantriebswelle 6 verbunden.
Ein Paar von Reibbelägen 7 1 und 7 2 ist derart angeordnet, daß die Reibbeläge den linken und rechten Seitenflächen der Scheiben­ bremse 2 zugewandt sind, und ein Bremssattel bzw. eine Bremszan­ ge 8 ist derart angeordnet, daß er sich über diese Reibbeläge 7 1, 7 2 und die Bremsscheibe 2 spreizt. Nachstehend wird einer der beiden Reibbeläge 7 1, 7 2, d. h. der mit 7 1 bezeichnete Reibbelag, der innerhalb einer Fahrzeugkarosserie liegt, als erster Reibbe­ lag bezeichnet und der andere, mit 7 2 bezeichnete Reibbelag,wird als zweiter Reibbelag bezeichnet.
Nach den Fig. 1, 4 und 5 ist ein Träger 9 in der Nähe einer Seitenfläche der Bremsscheibe, die auf einer Seite des ersten Reibbelages 7 1 liegt, angeordnet, und dieser Träger 9 ist mit dem Gelenk 5 über Schrauben 10 verbunden.
Der Träger 9 hat ein Paar von vorderen und hinteren Armen 9a und 9b, die in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 2 unter Einhaltung eines vorbestimmten Abstandes zueinander angeordnet ist, und diese Arme sind an ihren vorderen Enden zu einer gestürzt U- förmigen Gestalt derart gebogen, daß sie sich spreizend über den äußeren Umfangsabschnitt der Bremsscheibe 2 erstrecken (siehe Fig. 6). Auf den gegenüberliegenden Flächen der Arme 9a und 9b sind zwei einstückig ausgebildete Sätze von Führungsschienen 12 1, 12 1; 12 2, 12 2 ausgebildet, welche nebeneinanderliegend derart angeordnet sind, daß die Bremsscheibe 2 zwischen denselben liegt. Sowohl die vorderen als auch die hinteren Enden der Rückplatte des ersten Reibbelags 7 1 sind auf einem Paar von Führungsschienen 12 1, 12 1 und in ähnlicher Weise sowohl die vorderen und hinteren Enden der Rückplatte des zweiten Reibbe­ lages 7 2 in Eingriff mit einem weiteren Paar von Führungsschienen 12 2, 12 2 jeweils, und zwar unter Bildung einer Gleitführung in axialer Richtung der Bremsscheibe 2.
Der Bremssattel 8 ist mit ersten und zweiten Klemmarmen 8 1 und 8 2 versehen, die den Rückseiten der ersten und zweiten Reibbelage 7 1 und 7 2 jeweils zugewandt sind. Der erste Klemmarm 8 1 ist einteilig mit einem Paar von vorderen und hinteren Nasen 13a und 13b ausgelegt, die in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 2 vorste­ hen. Ein Paar von Gleitbolzen 14a und 14b ist mit Hilfe von Schrauben 15 fest mit diesen Nasen bzw. Vorsprüngen 13a und 13b jeweils verbunden, so daß diese parallel zur Achse der Brems­ scheibe 2 verlaufen. Die Gleitbolzen 14a und 14b sind gleitbe­ weglich in Bolzenöffnungen 16a und 16b eingesetzt, die in den Armen 9a und 9b des Trägers 9 vorgesehen sind.
Der erste Klemmarm 8 1 hat eine Zylinderbohrung 17, die in axialer Richtung der Bremsscheibe 2 derart verläuft, daß darin ein Kolben 18 mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Gestalt passend darin aufgenommen ist, und der Bodenwandab­ schnitt des Kolbens 18 kommt in Anlageberührung gegen die Rückseite des ersten Reibbelages 7 1. Eine Druckkrafterzeugungs­ einrichtung 19 ist an dem ersten Klemmarm 8 1 vorgesehen, welche den Kolben 18 derart beaufschlagt, daß dieser eine Ein- und Ausfahrbewegung relativ zum ersten Reibbelag 7 1 ausführt.
Der zweite Klemmarm 8 2 ist mit einem Paar von vorderen und hinteren, sphärischen Vorsprüngen 20 und 20 versehen, die derart angeordnet sind, daß sie in Anlage gegen die Rückseite des zweiten Reibbelages 7 2 kommen.
Auf der inneren Umfangsfläche der Zylinderbohrung 17 ist ein Paar von viereckförmigen Führungsnuten 21 und 21 mit einer relativ geringen Tiefe ausgebildet, welche einander in Ausle­ gungsrichtung der beiden Gleitbolzen 14a, 14b gegenüberliegend angeordnet sind, und es ist ein Paar von halbkreisförmigen Führungsnuten 22 und 22 vorgesehen, welche unterhalb der recht­ eckförmigen Führungsnuten liegen.
Andererseits sind auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 18 ein Paar von ebenen Flächen 23 und 23 derart ausgebildet, daß sie den viereckförmigen Führungsnuten 21 und 21 zugeordnet sind, und ein Paar von halbkreisförmigen Führungsnuten 24 und 24 ausgebildet, die den halbkreisförmigen Führungsnuten 22 und 22 zugeordnet sind. Gleitlager 25 sind zwischen den zugeordneten, rechteckförmigen Führungsnuten 21, 21 und den ebenen Flächen 23, 23 vorgesehen, und eine Mehrzahl von Kugeln 26, 26 . . . ist in den halbkreisförmigen Führungsnuten 22 und 24 angeordnet.
Wie in den Fig. 3 und 7 gezeigt ist, weist jedes Gleitlager 25 einen plattenähnlichen Halter 27 auf, der in der viereckförmigen Führungsnut 21 aufgenommen und in Gleitbewegungsrichtung des Kolbens 18 beweglich ist, und eine Mehrzahl von Wälzkörpern 29 . . ., die in einer Mehrzahl von viereckförmigen Haltenuten 28 . . . gehalten sind, die in dem Halter 27 als Bohrungen ausge­ bildet sind. Folglich dienen die Wälzkörper 29 . . . und die Kugeln 26 . . . zur Führung der Gleitbewegung des Kolbens 18, und zugleich verhindern sie eine Drehung des Kolbens 18 um seine Achse.
Wiederum bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 weist die Druckkraf­ terzeugungseinrichtung 19 einen Gleichstromelektromotor 30, eine Antriebswelle 33, die mit einer Abtriebswelle 31 des Elektromo­ tors 30 über eine Verbindung 32 verbunden ist, ein Schneckenge­ triebe 34, das auf der Antriebswelle 33 vorgesehen ist, ein Schneckenrad 35, das mit dem Schneckengetriebe 34 kämmt, eine Drehwelle 36, die mittels einer Keilverbindung mit dem Schnek­ kenrad 35 verbunden ist, eine Kugelumlaufspindel 37, welche eine Drehbewegung der Drehwelle 36 in eine axiale Verschiebebewegung des Kolbens 18 umwandelt, und ein Gehäuse 38 zur Aufnahme des Schneckengetriebes 34 und des Schneckenrade 35 in demselben auf. Das Gehäuse 38 ist fest mit einer Mehrzahl von Ansätzen 39 verbunden, die radial auf einem Endabschnitt des ersten Klemmar­ mes 8 1 ausgebildet sind, und zwar mit Hilfe von Schrauben 40.
Der Elektromotor 30 ist fest mit der äußeren Seitenfläche des Gehäuses 38 mit Hilfe von Schrauben 41 derart verbunden, daß seine Abtriebswelle 31 in Auslegungsrichtung der beiden Gleit­ bolzen 14a, 14b weist. Ein Codierer 42 ist an dem hinteren Ende des Elektromotors 30 zum Detektieren der Arbeitsgröße des Motors angebracht. Mit diesem Motor 30 sind eine Steuerschaltung 43, die über ein nicht gezeigtes Bremspedal betrieben wird, und eine elektrische Stromquelle 44 verbunden, wobei ein Abgabesignal von dem Codierer 42 der Steuerschaltung 42 zugeleitet wird.
Die Antriebswelle 33 ist an ihren gegenüberliegenden Enden an vorderen und hinteren Stirnwänden des Gehäuses 38 über ein Paar von Winkelkontakt-Kugellagern 45, 45 gelagert.
Die Drehwelle 36 weist einen durchmesserkleineren Wellenab­ schnitt 36a, der das Schneckenrad 35 trägt, und einen durchmes­ sergrößeren Wellenabschnitt 36b auf, der mittels einer Schraub­ verbindung bzw. Gewindegangverbindung mit dem Kolben 18 über die Kugelumlaufspindel 37 zusammenarbeitet. Der durchmesserklei­ nere Wellenabschnitt 36a ist an dem Gehäuse 38 über ein Paar von Radialkugellagern 46, 47 abgestützt, die auf gegenüberliegenden Seiten des Schneckenrads 36 angeordnet sind. Um eine axiale Verschiebung der Drehwelle 36 zu vermeiden, ist ein Axialwälzla­ ger 49 zwischen einer Abstufung 48, die zwischen den beiden Wellenabschnitten 36a und 36b gebildet wird, und dem Gehäuse 38 angeordnet, und eine Mutter 35 ist auf das vordere Ende des durchmesserkleineren Wellenabschnittes 36a an einer Stelle in der Nähe des Lagers 46 geschraubt.
Die Kugelumlaufspindel 37 ist von üblicher Auslegungsform und weist einen gewindegangförmig ausgebildeten Kugelkanal 51 auf, der auf einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Kolbens 18 ausgebildet ist, sowie auf der äußeren Umfangsfläche des durch­ messergrößeren Wellenabschnittes 36b ausgebildet ist, und eine Mehrzahl von Kugeln 52, 52, . . . auf, die sich in dem Kugelkanal 51 befinden. Das Schneckengetriebe 34 und das Schneckenrad 35 bilden zusammen eine Untersetzungseinrichtung 53, welche ermög­ licht, daß die Antriebswelle 33 die Drehwelle 36 mit einer verminderten Geschwindigkeit antreibt, welche aber eine Übertra­ gung einer Umkehrbelastung von der Drehwelle 36 auf die An­ triebswelle 33 verhindert. Diese Bauart der Untersetzungsein­ richtung 53 kann durch ein Hypoidgetriebe ersetzt werden, welches ein großes Untersetzungsverhältnis hat.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind der Bremssattel 8 und die Druckkrafterzeugungseinrichtung 19 derart angeordnet, daß sie in einem Innenraum 54 liegen, der von einer Felge 1a des Laufrads 1 begrenzt wird.
Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser bevorzugten Auführungs­ form näher erläutert.
Beim Bremsen des Laufrades 1 wird die Steuerschaltung 30 derart betrieben, daß der Elektromotor in Grunddrehrichtung sich dreht. Eine Grunddrehrichtung des Elektromotors 30 ist jene Grunddre­ hung der Abtriebswelle 31, welche bewirkt, daß sich die An­ triebswelle 33 in eine Grunddrehrichtung dreht, die ihrerseits dazu führt, daß die Drehwelle 36 mit einer verminderten Ge­ schwindigkeit in einer Richtung angetrieben wird, in der eine Bremsung über das Schneckengetriebe 34 und das Schneckenrad 35 bewirkt wird. Die Drehwelle 36 beaufschlagt dann den Kolben 18 mit einer Druckkraft in dessen Ausfahr- bzw. Vorschubrichtung über die Vorschubwirkung der Kugelumlaufspindel 37, und eine hierbei erzeugte Reaktionskraft wird über das Axialwälzlager 49 zum Gehäuse 38 geleitet.
Dann kommt der erste Reibbelag 7 1 in Andrückkontakt mit einer Seitenfläche der Bremsscheibe 2 bei der Beaufschlagung des Kolbens 18 in Ausfahrrichtung auf die Rückseite des Bremsbelags 7 1, und zugleich wird bei einer Reaktion des Bremssattels 8 dieser in eine Richtung entgegen der Ausfahrrichtung des Kolbens 18 verschoben, wodurch bewirkt wird, daß die Gleitbolzen 14a, 14b in den Bolzenöffnungen 16a, 16b eine Gleitbewegung ausfüh­ ren, wodurch der zweite Klemmarm 8 2 derart beaufschlagt wird, daß die Rückseite des zweiten Reibbelags 7 2 mit einer Druckkraft beaufschlagt wird, so daß der Belag 7 2 in Andrückkontakt mit der anderen Seitenfläche der Bremsscheibe 2 gebracht wird.
Somit lassen sich die ersten und zweiten Reibbeläge 7 1 und 7 2 gleichmäßig gegen die gegenüberliegenden Seitenflächen der Bremsscheibe 2 andrücken, so daß die Bremsscheibe 2 somit das Laufrad 1 mit einer Bremskraft beaufschlagt.
Zu diesem Zeitpunkt wird die von der Bremsscheibe 2 auf die zugeordneten Reibbeläge 7 1 und 7 2 ausgeübte Bremsreaktionskraft zu den Führungschienen 12 1 und 12 2 übertragen und von diesen aufgenommen, welche die Rückplatten der Reibbeläge 7 1 und 7 2 jeweils tragen.
Wenn der Arm 9a oder 9b des Trägers 9 mehr oder weniger sich infolge der vorstehend angegebenen Bremsreaktionskraft biegt, verschieben sich die wechselseitigen Anlageberührungsstellen des ersten Reibbelages 7 1 und des Kolbens 18 durch eine gewisse Größe zueinander, die der Biegegröße des Arms entspricht, und zu diesem Zeitpunkt übt der erste Reibbelag 7 1 einen Seitendruck auf den Kolben 18 aus. Jedoch läßt sich dieser Seitendruck haupt­ sächlich an dem Bremssattel 8 über das Gleitlager 25 aufnehmen, so daß selbst unter der Einwirkung eines derartigen Seitendruk­ kes die Abwälzfunktion des Gleitlagers 25 erhalten bleibt und es ermöglicht wird, daß der Kolben 18 sich leichtgängig ausfahren kann, wodurch man einen Beitrag zur Verstärkung der Bremskraft erhält.
Da die Untersetzungseinrichtung 53 das Schneckengetriebe 34 und das Schneckenrad 35 aufweist, welche dazu dienen, daß die Übertragung der Umkehrbelastung von der Drehwelle 36 auf die Antriebswelle 33 verhindert wird, ist noch zu erwähnen, daß beim Anhalten des Betriebs des Elektromotors 30 bei einer vorbestimm­ ten Ausfahrstellung des Kolbens 18 die Drehwelle 36 mittels der Untersetzungseinrichtung 53 blockiert werden kann, so daß der Kolben 18 an dieser vorbestimmten Auszugsstellung angehalten wird, wodurch erreicht wird, daß die auf die Bremsscheibe 2 wirkende Bremskraft mit dem momentanen Wert aufrechterhalten wird.
Folglich kann man zum Zeitpunkt des Antiblockiersteuerbetriebs oder beim Parken nach dem Aufbringen einer Druckkraft mittels einer vorbestimmten Ausfahrbewegung des Kolbens 18 unter Antrieb mittels des Elektromotors 30 den Motor 30 stoppen. Wenn man diese macht, erhält man die gewünschte Bremswirkung, und diese läßt sich aufrechterhalten, ohne daß man in nutzloser Weise elektrische Energie verbrauchen muß.
Wenn man die Bremse lösen möchte, wird die Steuerschaltung 43 derart betrieben, daß die Abtriebswelle 31 des Elektromotors 30 in eine Umkehrrichtung bzw. Gegenrichtung drehangetrieben wird. Dann arbeitet die Anlage in umgekehrter Weise zu der zuvor beschriebenen Arbeitsweise, und der Kolben 18 wird eingefahren, um die Bremskontaktkraft an den Reibbelägen 7 1 und 7 2 aufzuheben, welche auf die Bremsscheibe 2 einwirken, so daß die auf das Laufrad 1 einwirkende Bremskraft aufgehoben wird.
Ein solcher Bremslösezustand wird mit Hilfe des Codierers 42 erfaßt, der eine vorbestimmte Größe der Umkehrdrehung des Elektromotors 30 feststellt, und es wird ein Stoppsignal von dem Codierer ausgegeben, das genutzt wird, um die Steuerschaltung 43 derart zu betreiben, daß das Arbeiten des Elektromotors 30 gestoppt wird, d. h. es wird die Stromzuführung zu dem Motor unterbrochen.
Bei der Montage werden der Elektromotor 30, die Untersetzungs­ einrichtung 53, die Antriebswelle 33, die Drehwelle 36 und weitere zugeordnete Bauteile zu allererst in das Gehäuse 38 eingebracht, um eine Unterbaugruppe für die Druckkrafterzeu­ gungseinrichtung 19 zu bilden, und dann wird das Gehäuse 38 mit Hilfe der Schrauben 40 an dem Bremssattel 8 angezogen. Durch diese Schritte erhält man Vorteile im Hinblick auf die Massen­ herstellung und die Wartung einer solchen Anlage.
Da die Druckkrafterzeugungseinrichtung 19 zusammen mit dem Bremssattel 8 in dem Innenraum 54 untergebracht ist, der durch die Felge 1a des Laufrads 1 begrenzt wird, dient das Laufrad 1 als eine Schutzwand für die Einrichtung 19 und insbesondere den Elektromotor 30 außerhalb des Gehäuses 38, wobei dieser vor der Beaufschlagung mit Hindernissen, wie herumfliegenden Steinen, geschützt wird.
Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Fahrzeugscheibenbremsan­ lage unter Verwendung eines Elektromotors als eine Antriebsquel­ le für eine Druckkrafterzeugungseinrichtung an, welche einen Kolben in Ausfahr- und Einfahrrichtungen bewegen kann. Ein Gleitlager ist zwischen einem Kolben und einem Bremssattel angeordnet, der den Kolben zur Aufnahme eines Seitendruckes trägt, der von einem Reibbelag auf den Kolben während des Bremsens ausgeübt wird. Diese Auslegung dient zur Herabsetzung des Anstiegs des Gleitwiderstandes des Kolbens, selbst beim Einwirken eines derartigen Seitendrucks, so daß man eine große Bremskraft unter Einsatz eines Motors mit geringem Leistungsver­ mögen erzeugen kann.

Claims (7)

1. Fahrzeugscheibenbremsanlage mit einer Bremsscheibe, die mit einem sich drehenden, zu bremsenden Teil verbunden ist, einem Reibbelag, der einer Seitenfläche der Brems­ scheibe zur Ausführung einer Aus- und Einfahrbewegung relativ zur Bremsscheibe gegenüberliegt, einem Kolben, welcher eine Rückseite des Reibbelags bei einer Ausfahr­ bewegung des Kolbens mit einer Druckkraft beaufschlagt, einem Bremssattel, der an einem stationären Träger angebracht ist und den Kolben derart trägt, daß der Kolben eine Ausfahr- und Einfahrbewegung ausführen kann, und mit einer Druckkrafterzeugungseinrichtung, die am Bremssattel vorgesehen ist und eine derartige Druckkraft­ beaufschlagung bewirkt, daß der Kolben die Ein- und Ausfahrbewegungen ausführt, wobei die Druckkrafterzeu­ gungseinrichtung einen Elektromotor, eine Antriebswelle, die mit einer Abtriebswelle des Elektromotors verbunden ist, eine Drehwelle, die koaxial zu dem Kolben angeordnet ist und mittels einer Kugelumlaufspindel passend mit dem Kolben zusammenarbeitet, und eine Untersetzungseinrich­ tung aufweist, die zwischen der Antriebswelle und der Drehwelle derart angeordnet ist, daß die Antriebswelle die Drehwelle mit einer verminderten Geschwindigkeit bzw. Drehzahl antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitlager (25) zwischen dem Kolben (18) und dem Brems­ sattel (8) zur Aufnahme eines Seitendrucks angeordnet ist, der von dem Reibbelag (7 1, 7 2) auf den Kolben (18) während des Bremsens wirkt.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (25) einen plattenähnlichen Halter (27) und eine Mehrzahl von Wälzkörpern (29) aufweist, die in einer Mehrzahl von Halteöffnungen (28) aufgenommen sind, die in dem Halter (27) vorgesehen sind, und daß die Wälzkörper (29) eine Rollbewegung in Abhängigkeit von der Aus- und Einfahrbewegung des Kolbens (18) ausführen können.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersetzungseinrichtung (53) ein Schneckengetriebe (34), das fest mit der Antriebswelle (33) verbunden ist, und ein Schneckenrad (35) aufweist, das fest mit der Drehwelle (36) zum Kämmeingriff mit dem Schneckenrad (35) verbunden ist.
4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (8) mit dem Träger (9) gleitbeweglich längs einer Achse der Bremsscheibe (2) verbunden ist, erste und zweite Klemmarme (8 1, 8 2) an dem Bremssattel (8) derart angeordnet sind, daß sie sich über die Bremsscheibe (2) spreizen, daß der Bremsbelag erste und zweite Bremsbeläge (7 1, 7 2) aufweist, die an dem Träger (9) an entsprechenden Stellen zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen der Bremsscheibe (2) und den ersten und zweiten Klemmarmen (8 1, 8 2) vorgesehen sind, und daß der Kolben (18) und die Druckkrafterzeugungseinrichtung (53) an dem ersten Klemmarm (8 1) vorgesehen sind.
5. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkrafterzeugungseinrichtung (52) in einem Gehäuse (38) vorgesehen ist, das mit Hilfe einer Schraube (40) mit dem Bremssattel (8) verbunden ist.
6. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle (36) einen durchmesserkleineren Wellenab­ schnitt (36a), der der Untersetzungseinrichtung (53) zugeordnet ist, und einen durchmessergrößeren Wellenab­ schnitt (36b) aufweist, der der Kugelumlaufspindel (37) zugeordnet ist, daß der durchmesserkleinere Wellenab­ schnitt (36a) über ein Radiallager (46, 47) an dem Gehäuse (38) gelagert ist, das mit Hilfe einer Schraube (40) mit dem Bremssattel (8) verbunden ist und daß ein Drucklager (49) zwischen dem Gehäuse (38) und einer Abstufung (48) angeordnet ist, die zwischen den durchmes­ serkleinen und durchmessergroßen Wellenabschnitten (36a, 36b) gebildet wird.
7. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich drehende und zu bremsende Teil ein Fahrzeugrad (1) ist, und daß die Druckkrafterzeugungseinrichtung (53) in einem Innenraum (54) untergebracht ist, der von einer Felge (1a) des Laufrads (1) gebildet wird.
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