EP1530687A1 - Elektromechanisch betätigbare scheibenbremse für kraftfahrzeuge - Google Patents

Elektromechanisch betätigbare scheibenbremse für kraftfahrzeuge

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Publication number
EP1530687A1
EP1530687A1 EP03787757A EP03787757A EP1530687A1 EP 1530687 A1 EP1530687 A1 EP 1530687A1 EP 03787757 A EP03787757 A EP 03787757A EP 03787757 A EP03787757 A EP 03787757A EP 1530687 A1 EP1530687 A1 EP 1530687A1
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EP
European Patent Office
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control
disc brake
unit
actuating unit
brake
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03787757A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Rieth
Enno Kelling
Bernd Piller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10257508A external-priority patent/DE10257508A1/de
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP1530687A1 publication Critical patent/EP1530687A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D2065/785—Heat insulation or reflection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2131/00—Overall arrangement of the actuators or their elements, e.g. modular construction
    • F16D2131/02—Overall arrangement of the actuators or their elements, e.g. modular construction of the actuator controllers

Definitions

  • the invention relates to an electromechanically actuated disc brake for motor vehicles with a brake caliper, and an actuating unit arranged on the brake caliper, with two friction linings interacting with one side surface of a brake disk, at least one of the friction linings being engageable with the brake disk by the actuating unit, and the actuating unit has an electric motor which is controlled by means of an electronic control unit.
  • Such an electromechanically actuated disc brake is known from international patent application WO 98/27357.
  • the tensioning force to be applied by the actuating unit is regulated with the aid of a force measuring device which is located in the force flow between the brake caliper and the actuating unit.
  • the above-mentioned publication does not impart any information to the person skilled in the art with regard to the spatial position of the control and regulating unit relative to the disc brake.
  • control and regulating unit is accommodated in a suitable motor vehicle compartment separately from the disc brake.
  • an electrical connection can be realized over a certain distance. This involves additional, complex measures with regard to electromagnetic compatibility, which are to be regarded as less advantageous. The vulnerability of such an electrical connection, for example due to external mechanical influences, is also perceived as disadvantageous.
  • control and regulating unit is arranged on the actuating unit.
  • control and regulating unit is thermally decoupled from the actuating unit.
  • the thermal decoupling is realized by spacers between the actuation unit and the control and regulating unit.
  • the electrical connection of the control and regulating unit to the actuating unit is one Plug connection executed. This measure significantly increases the operational safety of the disc brake, since the plug connection is less sensitive to mechanical influences.
  • control and regulating unit is connected to the actuating unit in such a way that the separation is only possible with special tools. This ensures a protective function against misuse by unauthorized persons.
  • actuating unit and the control and regulating unit are designed as independently manageable and test assemblies.
  • FIG. 1 is a schematic, three-dimensional representation of an embodiment of the electromechanically actuated disc brake according to the invention
  • Fig. 2 is a view of the embodiment shown in Fig. 1 in the direction of the arrow shown in Fig. 1 and
  • Fig. 3 shows the modular structure of the embodiment shown in Fig. 1 in a schematic representation.
  • the actuating element serves to actuate a floating caliper disc brake, the brake caliper 4 of which is only schematically indicated and is displaceably mounted in a fixed holder (not shown).
  • a pair of friction linings are arranged in the brake caliper 4 in such a way that they face the left and right side surfaces of a brake disk 7. While one of the friction linings can be brought directly into engagement with the brake disk 7 by means of an actuating element (not shown), the second of the friction linings is pressed against the opposite side surface of the brake disk 7 by the action of a reaction force applied by the brake caliper 4 when the arrangement is actuated ,
  • the disc brake according to the invention has a modular structure and essentially consists of three independently manageable and testable assemblies, namely an actuation unit 1, a control and regulating unit 2 and the brake caliper 4 mentioned above.
  • the control and regulating unit 2 is attached directly to the actuating unit 1.
  • the frictional heat generated when the disc brake is actuated and the heat losses of the actuating unit 1 are kept away from the control and regulating unit 2 by spacers 3.
  • these spacers 3 are attached both to the control and regulating unit 2 and to the actuating unit 1. They consist of heat-insulating material and are preferably designed as snap-in connections.
  • the control and regulating unit 2 is therefore thermally decoupled from the other two modules and is not threatened by malfunctions or a failure due to thermal loads.
  • the electrical connection 5 between these two modules can be carried out particularly inexpensively, for example in the form of a plug connection.
  • a plug connection As shown in Fig. 3, is on the actuator 1 facing side of the control and regulating unit 2 formed a contact strip.
  • the socket which is indicated schematically in FIG. 3 and is opposite the contact strip, forms, together with the contact strip, this stable electrical connection 5. Because of this plug connection 5, complex measures for electromagnetic compatibility can be dispensed with. In addition, this compact electrical plug-in connection 5 is protected against mechanical loads acting from the outside and thereby contributes to increasing the operational safety of the disc brake according to the invention.
  • the control and regulating unit 2 is connected to the actuating unit 1 via the spacers 3 and the electrical plug connection 5 in such a way that they can only be separated using special tools. This prevents improper separation by unauthorized persons.
  • the modular structure makes it possible to change the individual modules in the event of a defect.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit einem Bremssattel, sowie einer am Bremssattel angeordneten Betätigungseinheit, mit zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammenwirkenden Reibbelägen, wobei mindestens einer der Reibbeläge durch die Betätigungseinheit mit der Bremsscheibe in Eingriff bringbar ist und wobei die Betätigungseinheit einen Elektromotor aufweist, der mit Hilfe einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird. Um eine kompakte Scheibenbremse zu realisieren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Steuer- und Regeleinheit (2) direkt an der Betätigungseinheit (1) angeordnet ist. Dadurch ist es möglich die elektrische Verbindung (5) als Steckverbindung auszubilden, die Vorteile in finanzieller und sicherheitstechnischer Hinsicht bietet.

Description

Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit einem Bremssattel, sowie einer am Bremssattel angeordneten Betätigungseinheit, mit zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammenwirkenden Reibbelägen, wobei mindestens einer der Reibbeläge durch die Betätigungseinheit mit der Bremsscheibe in Eingriff bringbar ist und wobei die Betätigungseinheit einen Elektromotor aufweist, der mittels einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird.
Eine derartige elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 98/27357 bekannt. Bei der vorbekannten Scheibenbremse findet mit Hilfe einer Kraftmesseinrichtung, die sich im Kraftfluss zwischen Bremssattel und Betätigungseinheit befindet, die Regelung der von der Betätigungseinheit aufzubringenden Spannkraft statt. Durch die genannte VerRffentlichung werden dem Fachmann jedoch keine Hinweise hinsichtlich der räumlichen Position der Steuer- und Regeleinheit relativ zur Scheibenbremse vermittelt .
Denkbar ist eine Anordnung, bei der die Steuer- und Regeleinheit in einem geeigneten Kraftfahrzeugraum getrennt von der Scheibenbremse untergebracht ist. In diesem Fall muss eine elektrische Verbindung über eine gewisse Distanz realisiert werden. Damit verbunden sind zusätzliche, aufwendige Maßnahmen hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit, die als weniger vorteilhaft anzusehen sind. Als nachteilig empfunden wird auch die StRranfälligkeit einer solchen elektrischen Verbindung, etwa durch äußere mechanische Einflüsse.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass ein kompakter, bauraumoptimierter Aufbau realisiert wird, bei dem auf e- lektrische Verbindungen in Form von Leitungen oder Kabeln verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelRst, dass die Steuer- und Regeleinheit an der Betätigungseinheit angeordnet ist. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist die Steuer- und Regeleinheit von der Betätigungseinheit thermisch entkoppelt. Durch diese Maßnahmen ist der Aufbau in kompakter Weise ausgeführt und die Steuer- und Regeleinheit ist vor thermischen Einflüssen der benachbarten Betätigungseinheit sowie des Bremssattels geschützt .
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die thermische Entkopplung durch Abstandshalter zwischen Betätigungseinheit und Steuer- und Regeleinheit realisiert wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird die elektrische Verbindung der Steuer- und Regeleinheit mit der Betätigungseinheit als eine Steckverbindung ausgeführt. Durch diese Maßnahme wird die Betriebssicherheit der Scheibenbremse deutlich erhRht, da die Steckverbindung unempfindlicher gegenüber mechanischen Einflüssen ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist die Steuer- und Regeleinheit mit der Betätigungseinheit derart verbunden, dass die Trennung nur mit Spezial- werkzeugen mRglich ist. Dadurch ist eine Schutzfunktion gegen Missbrauch durch unbefugte Personen gewährleistet.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des Erfindungsgegenstandes besteht darin, dass sowohl die Betätigungseinheit als auch die Steuer- und Regeleinheit als selbständig handhabbare und prüf are Baugruppen ausgebildet sind.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden ,l Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische, dreidimensionale Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen, elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse,
Fig. 2 eine Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Ausführung in Richtung des in Fig. 1 enthaltenen Pfeils und
Fig. 3 den modularen Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Ausführung in schematischer Darstellung.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten, elektromechanischen Scheibenbremse nach der Erfindung dient das Betätigungselement der Betätigung einer Schwimmsattel-Scheibenbremse, deren lediglich schematisch angedeuteter Bremssattel 4 in einem nicht gezeigten feststehenden Halter verschiebbar gelagert ist. Ein Paar von nicht gezeigten Reibbelägen ist im Bremssattel 4 derart angeordnet, dass sie der linken und der rechten Seitenfläche einer Bremsscheibe 7 zugewandt sind. Während einer der Reibbeläge mittels eines nicht dargestellten Betätigungselements durch die Betätigungseinheit 1 direkt mit der Bremsscheibe 7 in Eingriff bringbar ist, wird der zweite der Reibbeläge durch die Wirkung einer bei der Betätigung der Anordnung vom Bremssattel 4 aufgebrachten Reaktionskraft gegen die gegenüberliegende Seitenfläche der Bremsscheibe 7 gedrückt.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse weist einen modularen Aufbau auf und besteht im wesentlichen aus drei selbständig handhabbaren und prüfbaren Baugruppen und zwar aus einer Betätigungseinheit 1, einer Steuer- und Regeleinheit 2 sowie dem vorhin erwähnten Bremssattel 4.
Die Steuer- und Regeleinheit 2 ist direkt an der Betätigungseinheit 1 angebracht. Die bei der Betätigung der Scheibenbremse entstehende Reibwärme sowie die Wärmeverluste der Betätigungseinheit 1 werden durch Abstandshalter 3 von der Steuer- und Regeleinheit 2 fern gehalten. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind diese Abstandshalter 3 sowohl an der Steuer- und Regeleinheit 2 als auch an der Betätigungseinheit 1 angebracht. Sie bestehen aus wärmeisolierendem Material und sind vorzugsweise als Rastverbindungen ausgebildet. Die Steuer- und Regeleinheit 2 ist also von den beiden anderen- Modulen thermisch entkoppelt und ist nicht von Fehlfunktionen oder einem Ausfall aufgrund thermischer Belastungen bedroht .
Dadurch dass die Steuer- und Regeleinheit 2 an der Betätigungseinheit 1 angebracht ist, kann die elektrische Verbindung 5 zwischen diesen beiden Modulen besonders kostengünstig durchgeführt werden, etwa in Form einer Steckverbindung. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist an der der Betätigungseinheit 1 zugewandten Seite der Steuer- und Regeleinheit 2 eine Kontaktleiste ausgebildet. Die schematisch in Fig. 3 angedeutete, der Kontaktleiste gegenüber liegende Buchse bildet gemeinsam mit der Kontaktleiste diese stabile elektrische Verbindung 5. Aufgrund dieser Steckverbindung 5 kann auf aufwendige Maßnahmen zur elektromagnetischen Verträglichkeit verzichtet werden. Darüber hinaus ist diese kompakte elektrische Steckverbindung 5 gegenüber von außen einwirkenden mechanischen Belastungen geschützt und trägt dadurch zur Er- hRhung der Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Scheibenbremse bei .
Die Steuer- und Regeleinheit 2 wird mit der Betätigungseinheit 1 über die Abstandshalter 3 und die elektrische Steckverbindung 5 derart verbunden, dass sie nur mit Spezialwerk- zeugen getrennt werden kRnnen. Dadurch ist eine missbräuch- liche Trennung durch unbefugte Personen ausgeschlossen. Ein Wechsel der einzelnen Baugruppen bei einem Defekt ist durch den modularen Aufbau jedoch mRglich.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit einem Bremssattel, sowie einer am Bremssattel angeordneten Betätigungseinheit, mit zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammenwirkenden Reibbelägen, wobei mindestens einer der Reibbeläge durch die Betätigungseinheit mit der Bremsscheibe in Eingriff bringbar ist und wobei die Betätigungseinheit einen E- lektromotor aufweist, der mit Hilfe einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit an der Betätigungseinheit angeordnet ist.
2. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit von der Betätigungseinheit thermisch entkoppelt ist.
3. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Entkopplung durch Abstandshalter zwischen Betätigungseinheit und Steuer- und Regeleinheit realisiert wird.
4. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung der Steuer- und Regeleinheit mit der Betätigungseinheit als eine Steckverbindung ausgeführt ist.
5. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit mit der Betätigungseinheit derart verbunden ist, dass die Trennung nur mit Spezialwerkzeu- gen mRglich ist .
6. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Betätigungseinheit als auch die Steuer- und Regeleinheit als selbständig handhabbare und prüfbare Baugruppen ausgebildet sind .
EP03787757A 2002-08-13 2003-08-08 Elektromechanisch betätigbare scheibenbremse für kraftfahrzeuge Withdrawn EP1530687A1 (de)

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DE10236972 2002-08-13
DE10257508 2002-12-10
DE10257508A DE10257508A1 (de) 2002-08-13 2002-12-10 Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge
PCT/EP2003/008841 WO2004016965A1 (de) 2002-08-13 2003-08-08 Elektromechanisch betätigbare scheibenbremse für kraftfahrzeuge

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EP (1) EP1530687A1 (de)
WO (1) WO2004016965A1 (de)

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