WO2003067113A1 - Disk brake for a vehicle braking system - Google Patents

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WO2003067113A1
WO2003067113A1 PCT/EP2003/001199 EP0301199W WO03067113A1 WO 2003067113 A1 WO2003067113 A1 WO 2003067113A1 EP 0301199 W EP0301199 W EP 0301199W WO 03067113 A1 WO03067113 A1 WO 03067113A1
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Guntram Ott
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    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40—Screw-and-nut

Definitions

  • the invention relates to a disc brake for a vehicle brake system with at least one brake caliper for gripping over a brake disc connected in a rotationally fixed manner to a vehicle wheel, the brake caliper having a housing with at least one bore for receiving a piston arrangement, which can be adjusted parallel to the brake disc axis by means of an actuator in order to Tension the brake calipers on both sides of the brake disc against the brake disc.
  • a disc brake of the type mentioned above is known for example from DE 198 18 156 A1.
  • the piston arrangement is adjusted piezohydraulically with the aid of a piezo element, which is arranged in the housing and undergoes a change in length in the direction of the travel of the piston arrangement when a voltage is applied.
  • a liquid column locked in the bore of the housing is displaced, which in turn acts on the piston arrangement.
  • DE 198 10 593 shows a disc brake in which an electromechanically actuated parking brake and a hydraulically actuated service brake are combined with one another.
  • One of the brake pads is connected to a threaded spindle, which is adjustable parallel to the brake disc axis by an electric motor via a gear. This arrangement forms the parking brake.
  • the other brake pad is connected to a hydraulic piston which is connected to the hydraulic circuit of the service brake.
  • This disc brake is also relatively voluminous and complex in its construction.
  • the invention has for its object to provide a disc brake of the type mentioned, in which a service brake and an emergency or parking brake can be combined in a simple and space-saving manner, which can be operated completely independently.
  • the piston arrangement comprises a first partial piston coupled to a mechanical or electromechanical actuator and a separate second partial piston arranged co-axially to the latter, which between them delimit a lockable pressure chamber which communicates with the pressure medium circuit of a pressure medium-operated emergency or Parking brake device is connectable.
  • both partial pistons can be moved together with the liquid column between them by the mechanical or electromechanical actuator for actuating the brake.
  • the brake can also be actuated by supplying pressure medium to the pressure chamber, in which case only the second partial piston acting directly on the brake linings is displaced.
  • the variable distance between the two pistons enables the brake to be readjusted automatically to compensate for the abrasion of the brake pads.
  • a spacer which is smaller in diameter than the piston diameter is expediently provided between the piston surfaces of the two partial pistons delimiting the pressure chamber.
  • the two partial pistons can be arranged axially one behind the other.
  • the first part of the piston is pot-shaped with a bottom and a piston wall, the second part of the piston being guided telescopically in the first part of the piston and the pressure space between the bottom of the the first partial piston and the piston surface of the second partial piston facing it are connected to the receiving bore in the housing by a radial bore in the wall of the first partial piston.
  • the actuating drive can comprise a cam drive acting on the first partial piston, the actuating cam in turn being able to be adjusted by purely mechanical means or else by an electric motor.
  • the actuator has an electric motor and an adjusting spindle driven by it, which acts on the first partial piston.
  • Fig. 2 is a partially sectioned schematic representation of a first
  • Fig. 3 is a representation of a second corresponding to FIG. 2
  • Fig. 4 is a schematic representation of a modified embodiment of the actuator for the first piston.
  • FIG. 2 This shows schematically a brake caliper or a brake caliper 10 with a caliper part 12 which overlaps a brake disc 14.
  • brake pads 16 are arranged on both sides of the brake disc 14, one of which is mounted with the pliers part and the other is displaceably mounted in the pliers part in a manner not shown.
  • the partial piston 18 is displaceably arranged in a receiving bore 19 of a cylindrical housing part 20 of the brake caliper 10 and can be moved in the axial direction, i.e. by means of an electromechanical actuator 22, which comprises an electric motor 24 and an adjusting spindle 26 driven thereby. can be adjusted parallel to the axis of the brake disc 14 in order to tension the brake pads 16 against the brake disc 14.
  • the first partial piston 18 is cup-shaped with a bottom 28 and a piston wall 30.
  • a second partial piston 32 is telescopically displaceable, which can also act on the brake pad 16.
  • the first partial piston 18 and the second partial piston 32 delimit a pressure chamber 34 between them. This is connected via a radial bore 36 in the wall 30 of the first partial piston 18 to a section 38, the bore 19 of the housing 20.
  • This section 38 lies between two ring seals 40 and 42 enclosing the first partial piston 18 and is connected to the one Radial bore 44 penetrating the wall of the housing 20 can be connected to a hydraulic actuation circuit.
  • the embodiment according to FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that the two partial pistons are not guided telescopically into one another but are arranged axially one behind the other.
  • the pressure space between the two partial pistons 18 and 32 is kept open by a spacing element 46 which is formed on the piston surface of the second partial piston 32 facing the first partial piston 18 and which ensures that the mutually facing surfaces of the two partial pistons 18 and 32 can always be pressurized.
  • FIG. 2 A brake system using a disc brake shown in FIG. 2 will now be explained with reference to FIG. 1, wherein the embodiment according to FIG. 2 could also be replaced by that of FIG. 3.
  • the electric motor 24 of the actuator 22 is connected via a line 48 to a control device 50 which is connected to a voltage source 52.
  • the control device 50 is connected via a line 54 to a converter 56, which converts the actuation path of a brake pedal 58 into an electrical signal, which is fed to the control device 50.
  • the control unit 50 actuates the electric motor 24 on the basis of this signal, by means of which the first partial piston 18 is in turn axially adjusted in the direction of the brake disc 14 in order to clamp it between the brake pads 16 and thus exert a braking force on the brake disc 14.
  • the brake described so far represents the service brake of a vehicle brake system.
  • the emergency braking or parking brake system comprises a hydraulic circuit 60 which is connected to the bore 44 in the housing 20.
  • the hydraulic circuit has a pump 64 driven by a motor 62, the hydraulic fluid from a tank 66 via a check valve 68 through a line 69 on the one hand to a pressure accumulator 70 and on the other hand via a first solenoid valve 72
  • Pressure chamber 34 can pump.
  • the pump 64 is connected via a signal line 74 to a control unit 76 which is connected to a voltage source 78.
  • the voltage sources 52 and 78 are independent of one another, so that the service brake system and the emergency brake system are functional independently of one another.
  • the pressure in the pressure accumulator 70 is detected by a pressure sensor 79, which is connected to the control unit 76 via a signal line 80.
  • the pressure in the pressure chamber 34 is detected by a pressure sensor 82 which is connected to the control devices 50 and 76 via signal lines 84 and 86.
  • the line section 87 of the hydraulic circuit lying between the first solenoid valve 72 and the pressure chamber 34 can be connected to the tank 66 via a return line 88 and a second solenoid valve 90.
  • An expansion tank 94 is filled with hydraulic fluid via the section of the line 69 and a line section 92 lying between the check valve 68 and the pump 64. This expansion tank 94 can be connected to the pressure chamber 34 via a third solenoid valve 96.
  • the three solenoid valves 72, 90 and 96 are each controlled by the control unit 76 via signal lines 98, 100 and 102.
  • the pressure chamber 34 is sealed off.
  • the two partial pistons 18 and 32 behave like a rigid piston, which can be adjusted together by means of the electromechanical actuator 22 to actuate the service brake.
  • the first solenoid valve 72 is opened so that pressure fluid can flow from the reservoir 70 or from the pump 64 into the pressure chamber 34.
  • the second partial piston 32 is moved in the direction of the brake disk 14 in order to clamp it between the brake pads 16.
  • the brake pressure is specified by the control unit.
  • the control unit 76 receives a corresponding signal via the brake pedal 58, the converter 56 and a signal line 104, on the basis of which the brake pressure is then selected accordingly. If the pressure chamber 34 is to be relieved again, the first solenoid valve 72 is blocked and the second solenoid valve 90 is opened, as a result of which pressure fluid can flow out of the pressure chamber 34 into the tank 66.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of an actuator for the adjustment of the first partial piston 18. This is connected to a plunger 104 protruding from the housing 20, which rests on a cam 106. This is rotatably mounted about an axis 108 and can be adjusted, for example, either via an electric motor 110 or also via a schematically indicated linkage 112.
  • All suitable materials such as metal, plastic or ceramic can be used to manufacture the brake caliper.

Abstract

The invention relates to a disk brake for a vehicle braking system, comprising at least one brake calliper (10) for overlapping a brake disk (14) which is rotationally secured to the vehicle wheel. The brake calliper (10) has a housing (20), comprising at least one bore (19) in order to receive a piston arrangement (18, 32), which can be adjusted by means of an actuating drive (22) parallel to the brake disk axis in order to clamp the brake linings (16) which are arranged on both sides of the brake disk (14) against the brake disk (14) in the brake calliper (10). Said piston arrangement comprises a first partial piston (18) which is coupled to a mechanical or electromechanical actuating drive (22) and a second partial piston (32) which is arranged separately from the first partial piston and disposed co-axially in relation thereto. Said partial pistons define a pressure chamber (34) which can be sealed and which can be connected to the fuel pressure medium circuit of an emergency or parking brake device which can be activated by a pressure medium.

Description

Scheibenbremse für eine Fahrzeugbremsanlage Disc brake for a vehicle brake system
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für eine Fahrzeugbremsanlage mit mindestens einer Bremszange zum Übergreifen einer mit einem Fahrzeugrad drehfest verbundenen Bremsscheibe, wobei die Bremszange ein Gehäuse mit mindestens einer Bohrung zur Aufnahme einer Kolbenanordnung hat, die mittels eines Stellantriebes parallel zur Bremsscheibenachse verstellbar ist, um in der Bremszange beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe zu spannen.The invention relates to a disc brake for a vehicle brake system with at least one brake caliper for gripping over a brake disc connected in a rotationally fixed manner to a vehicle wheel, the brake caliper having a housing with at least one bore for receiving a piston arrangement, which can be adjusted parallel to the brake disc axis by means of an actuator in order to Tension the brake calipers on both sides of the brake disc against the brake disc.
Eine Scheibenbremse der vorstehend genannten Art ist beispielsweise aus der DE 198 18 156 A1 bekannt. Die Verstellung der Kolbenanordnung erfolgt dabei piezohyd raulisch mit Hilfe eines Piezoelementes, das in dem Gehäuse angeordnet ist und bei Anlegen einer Spannung eine Längenänderung in Richtung des Stellweges der Kolbenanordnung erfährt. Dadurch wird eine in der Bohrung des Gehäuses eingesperrte Fiüssigkeitssäule verschoben, die ihrerseits auf die Kolbenanordnung einwirkt. Vorteilhaft an dieser Lösung ist, daß die Bremse allein durch Anlegen einer Spannung an das Piezoelement betätigt werden kann. Nachteilig ist jedoch, daß wegen der geringen Längenänderung des Piezoelementes bzw. des geringen Verschiebeweges eines von diesem verstellten Antrϊebskolbens eine hohe Wegübersetzung zwischen dem Piezoelement und dem auf die Bremsbeläge einwirkenden Kolben notwendig ist um den erforderlichen Stellweg zu erhalten. Dies wiederum führt dazu, daß innerhalb der Bohrung des Gehäuses ein hoher Druck aufrechterhalten werden muß, um eine ausreichende Bremskraft erzeugen zu können. Die DE 198 18 156 A1 offenbart keine Lösung, wie die dort beschriebene Betriebsbremse mit einer unabhängig betätigbaren Not- oder Feststellbremse kombiniert werden kann.A disc brake of the type mentioned above is known for example from DE 198 18 156 A1. The piston arrangement is adjusted piezohydraulically with the aid of a piezo element, which is arranged in the housing and undergoes a change in length in the direction of the travel of the piston arrangement when a voltage is applied. As a result, a liquid column locked in the bore of the housing is displaced, which in turn acts on the piston arrangement. This solution has the advantage that the brake can be actuated solely by applying a voltage to the piezo element. It is disadvantageous, however, that because of the small change in length of the piezo element or the small displacement path of a drive piston adjusted by it a high travel ratio between the piezo element and the piston acting on the brake pads is necessary to obtain the required travel. This in turn means that a high pressure must be maintained within the bore of the housing in order to be able to generate a sufficient braking force. DE 198 18 156 A1 does not disclose a solution as to how the service brake described there can be combined with an independently actuable emergency or parking brake.
Die DE 198 10 593 zeigt eine Scheibenbremse, in der eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse und eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse miteinander kombiniert sind. Einer der Bremsbeläge ist mit einer Gewindespindel verbunden, die durch einen Elektromotor über ein Getriebe parallel zur Bremsscheibenachse verstellbar ist. Diese Anordnung bildet die Feststellbremse. Der andere Bremsbelag ist mit einem Hydraulikkolben verbunden, der mit dem Hydraulikkreis der Betriebsbremse verbunden ist. Auch diese Scheibenbremse ist relativ voluminös und komplex in ihrem Aufbau.DE 198 10 593 shows a disc brake in which an electromechanically actuated parking brake and a hydraulically actuated service brake are combined with one another. One of the brake pads is connected to a threaded spindle, which is adjustable parallel to the brake disc axis by an electric motor via a gear. This arrangement forms the parking brake. The other brake pad is connected to a hydraulic piston which is connected to the hydraulic circuit of the service brake. This disc brake is also relatively voluminous and complex in its construction.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der eingangs genannten Art anzugeben, bei der auf einfache und platzsparende Weise eine Betriebsbremse und eine Not- oder Feststellbremse kombiniert werden können, die völlig unabhängig voneinander betätigbar sind.The invention has for its object to provide a disc brake of the type mentioned, in which a service brake and an emergency or parking brake can be combined in a simple and space-saving manner, which can be operated completely independently.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenanordnung einen mit einem mechanischen oder elektromechanischen Stellantrieb gekoppelten ersten Teilkolben und einen co-axial zu diesem angeordneten separaten zweiten Teilkolben umfaßt, die zwischen sich einen absperrbaren Druckraum begrenzen, der mit dem Druckmittelkreis einer druckmittelbetätigten Not- oder Feststellbremseinrichtung verbindbar ist.This object is achieved in that the piston arrangement comprises a first partial piston coupled to a mechanical or electromechanical actuator and a separate second partial piston arranged co-axially to the latter, which between them delimit a lockable pressure chamber which communicates with the pressure medium circuit of a pressure medium-operated emergency or Parking brake device is connectable.
Ist der Druckraum abgesperrt, können beide Teilkolben gemeinsam mit der zwischen ihnen befindlichen Flüssigkeitssäule durch den mechanischen oder elektromechanischen Stellantrieb zur Betätigung der Bremse verschoben werden. Unabhängig von dem mechanischen oder elektromechanischen Stellantrieb kann die Bremse aber auch durch die Zufuhr von Druckmitteln zu dem Druckraum betätigt werden, wobei dann nur der unmittelbar auf die Bremsbeläge einwirkende zweite Teilkolben verschoben wird. Gleichzeitig ermöglicht der veränderbare Abstand zwischen den beiden Teilkolben eine automatische Nachstellung der Bremse, um den Abrieb der Bremsbeläge auszugleichen. Die erfindungsgemäße Lösung ist außerordentlich raumsparend und einfach im Aufbau. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß völlig getrennte Systeme zur Betätigung der Betriebsbremse einerseits und der Not- und Feststellbremse andererseits verwendet werden.If the pressure chamber is shut off, both partial pistons can be moved together with the liquid column between them by the mechanical or electromechanical actuator for actuating the brake. Regardless of the mechanical or electromechanical actuator, the However, the brake can also be actuated by supplying pressure medium to the pressure chamber, in which case only the second partial piston acting directly on the brake linings is displaced. At the same time, the variable distance between the two pistons enables the brake to be readjusted automatically to compensate for the abrasion of the brake pads. The solution according to the invention is extremely space-saving and simple in construction. Another advantage is that completely separate systems for operating the service brake on the one hand and the emergency and parking brake on the other are used.
Um den zweiten Teilkolben stets mit Druck beaufschlagen zu können, ist zweckmäßigerweise zwischen den den Druckraum begrenzenden Kolbenflächen der beiden Teilkolben ein gegenüber dem Kolbendurchmesser durchmesserkleinerer Abstandshalter vorgesehen.In order to always be able to pressurize the second partial piston, a spacer which is smaller in diameter than the piston diameter is expediently provided between the piston surfaces of the two partial pistons delimiting the pressure chamber.
Die beiden Teilkolben können axial hintereinander angeordnet sein. Will man jedoch eine Lösung erreichen, die axial kürzer baut, ist es zweckmäßig, wenn der erste Teilkolben topfförmig mit einem Boden und einer Kolbenwand ausgebildet ist, wobei der zweite Teilkolben in dem ersten Teilkolben teleskopisch verschiebbar geführt ist und wobei der Druckraum zwischen dem Boden des ersten Teilkolbens und der ihm zugewandten Kolbenfläche des zweiten Teilkolbens durch eine Radialbohrung in der Wand des ersten Teilkolbens mit der Aufnahmebohrung in dem Gehäuse verbunden ist.The two partial pistons can be arranged axially one behind the other. However, if you want to achieve a solution that is axially shorter, it is expedient if the first part of the piston is pot-shaped with a bottom and a piston wall, the second part of the piston being guided telescopically in the first part of the piston and the pressure space between the bottom of the the first partial piston and the piston surface of the second partial piston facing it are connected to the receiving bore in the housing by a radial bore in the wall of the first partial piston.
Der Stellantrieb kann einen auf den ersten Teilkolben einwirkenden Nockenantrieb umfassen, wobei der Stellnocken seinerseits über rein mechanische Mittel oder aber auch einen Elektromotor verstellt werden kann. Bei einer anderen Lösung ist vorgesehen, daß der Stellantrieb einen Elektromotor und eine von diesem angetriebene Stellspindel hat, die auf den ersten Teilkolben einwirkt.The actuating drive can comprise a cam drive acting on the first partial piston, the actuating cam in turn being able to be adjusted by purely mechanical means or else by an electric motor. In another solution it is provided that the actuator has an electric motor and an adjusting spindle driven by it, which acts on the first partial piston.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bremsanlage unter Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibenbremse,Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, which explains the invention with reference to exemplary embodiments in conjunction with the accompanying drawings. Show it: 1 is a schematic representation of a brake system using the disc brake according to the invention,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung einer erstenFig. 2 is a partially sectioned schematic representation of a first
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse,Embodiment of the disc brake according to the invention,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer zweitenFig. 3 is a representation of a second corresponding to FIG. 2
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse undEmbodiment of the disc brake according to the invention and
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Stellantriebes für den ersten Teilkolben.Fig. 4 is a schematic representation of a modified embodiment of the actuator for the first piston.
Zunächst wird auf die Fig. 2 verwiesen. Diese zeigt in schematischer Weise einen Bremssattel oder eine Bremszange 10 mit einem Zangenteil 12, das eine Bremsscheibe 14 übergreift. Innerhalb des Zangenteiles 12 sind beiderseits der Bremsscheibe 14 Bremsbeläge 16 angeordnet, von denen der eine mit dem Zangenteil und der andere in nicht dargestellter Weise verschiebbar in dem Zangenteil gelagert ist. Der Teilkolben 18 ist in einer Aufnahmebohrung 19 eines zylindrischen Gehäuseteils 20 der Bremszange 10 verschiebbar angeordnet und kann mittels eines elektromechanischen Stellantriebes 22, der einen Elektromotor 24 und eine von diesem angetriebene Stellspindel 26 umfaßt, in axialer Richtung, d.h. parallel zur Achse der Bremsscheibe 14 verstellt werden, um die Bremsbeläge 16 gegen die Bremsscheibe 14 zu spannen.First, reference is made to FIG. 2. This shows schematically a brake caliper or a brake caliper 10 with a caliper part 12 which overlaps a brake disc 14. Within the pliers part 12, brake pads 16 are arranged on both sides of the brake disc 14, one of which is mounted with the pliers part and the other is displaceably mounted in the pliers part in a manner not shown. The partial piston 18 is displaceably arranged in a receiving bore 19 of a cylindrical housing part 20 of the brake caliper 10 and can be moved in the axial direction, i.e. by means of an electromechanical actuator 22, which comprises an electric motor 24 and an adjusting spindle 26 driven thereby. can be adjusted parallel to the axis of the brake disc 14 in order to tension the brake pads 16 against the brake disc 14.
Der erste Teilkolben 18 ist topfförmig ausgebildet mit einem Boden 28 und einer Kolbenwand 30. In dem topfförmigen ersten Teilkolben 18 ist ein zweiter Teilkolben 32 teleskopisch verschiebbar geführt, der ebenfalls auf den Bremsbelag 16 einwirken kann. Der erste Teilkolben 18 und der zweite Teilkolben 32 begrenzen zwischen sich einen Druckraum 34. Dieser ist über eine Radialbohrung 36 in der Wand 30 des ersten Teilkolbens 18 mit einem Abschnitt 38, der Bohrung 19 des Gehäuses 20 verbunden. Dieser Abschnitt 38 liegt zwischen zwei den ersten Teilkolben 18 umschließenden Ringdichtungen 40 und 42 und ist über eine die Wand des Gehäuses 20 durchsetzende Radialbohrung 44 an einen hydraulischen Betätigungskreis anschließbar.The first partial piston 18 is cup-shaped with a bottom 28 and a piston wall 30. In the cup-shaped first partial piston 18, a second partial piston 32 is telescopically displaceable, which can also act on the brake pad 16. The first partial piston 18 and the second partial piston 32 delimit a pressure chamber 34 between them. This is connected via a radial bore 36 in the wall 30 of the first partial piston 18 to a section 38, the bore 19 of the housing 20. This section 38 lies between two ring seals 40 and 42 enclosing the first partial piston 18 and is connected to the one Radial bore 44 penetrating the wall of the housing 20 can be connected to a hydraulic actuation circuit.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind gleiche Teile wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von jener der Fig. 2 dadurch, daß die beiden Teilkolben nicht teleskopisch ineinander geführt sondern axial hintereinander angeordnet sind. Der Druckraum zwischen den beiden Teilkolben 18 und 32 wird durch ein Abstandselement 46 offengehalten, das an der dem ersten Teilkolben 18 zugewandten Kolbenfläche des zweiten Teilkolbens 32 ausgebildet ist und das sicherstellt, daß die einander zugekehrten, den Druckraum 34 begrenzenden Flächen der beiden Teilkolben 18 und 32 stets mit Druck beaufschlagt werden können.In the embodiment according to FIG. 3, the same parts are again provided with the same reference symbols. The embodiment according to FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that the two partial pistons are not guided telescopically into one another but are arranged axially one behind the other. The pressure space between the two partial pistons 18 and 32 is kept open by a spacing element 46 which is formed on the piston surface of the second partial piston 32 facing the first partial piston 18 and which ensures that the mutually facing surfaces of the two partial pistons 18 and 32 can always be pressurized.
Anhand der Fig. 1 soll nun eine Bremsanlage unter Verwendung einer in der Fig. 2 dargestellten Scheibenbremse erläutert werden, wobei die Ausführungsform gemäß Fig. 2 auch durch jene der Fig. 3 ersetzt werden könnte.A brake system using a disc brake shown in FIG. 2 will now be explained with reference to FIG. 1, wherein the embodiment according to FIG. 2 could also be replaced by that of FIG. 3.
Der Elektromotor 24 des Stellantriebes 22 ist über eine Leitung 48 mit einem Steuergerät 50 verbunden, das an eine Spannungsquelle 52 angeschlossen ist. Das Steuergerät 50 ist über eine Leitung 54 mit einem Wandler 56 verbunden, der den Stellweg eines Bremspedales 58 in ein elektrisches Signal umsetzt, das dem Steuergerät 50 zugeleitet wird. Das Steuergerät 50 betätigt aufgrund dieses Signales den Elektromotor 24, über den wiederum der erste Teilkolben 18 axial in Richtung auf die Bremsscheibe 14 verstellt wird, um diese zwischen den Bremsbelägen 16 einzuspannen und damit eine Bremskraft auf die Bremsscheibe 14 auszuüben. Die soweit beschriebene Bremse stellt die Betriebsbremse einer Fahrzeugbremsanlage dar.The electric motor 24 of the actuator 22 is connected via a line 48 to a control device 50 which is connected to a voltage source 52. The control device 50 is connected via a line 54 to a converter 56, which converts the actuation path of a brake pedal 58 into an electrical signal, which is fed to the control device 50. The control unit 50 actuates the electric motor 24 on the basis of this signal, by means of which the first partial piston 18 is in turn axially adjusted in the direction of the brake disc 14 in order to clamp it between the brake pads 16 and thus exert a braking force on the brake disc 14. The brake described so far represents the service brake of a vehicle brake system.
Die Notbrems-oder Feststellbremsanlage umfaßt einen Hydraulikkreis 60, der an die Bohrung 44 in dem Gehäuse 20 angeschlossen ist. Der Hydraulikkreis hat eine von einem Motor 62 angetriebene Pumpe 64, die Hydraulikflüssigkeit aus einem Tank 66 über ein Rückschlagventil 68 durch eine Leitung 69 zum einen in einen Druckspeicher 70 und zum anderen über ein erstes Magnetventil 72 zu dem Druckraum 34 pumpen kann. Die Pumpe 64 ist über eine Signalleitung 74 mit einem Steuergerät 76 verbunden, das an eine Spannungsquelle 78 angeschlossen ist. Die Spannungsquellen 52 und 78 sind unabhängig voneinander, so daß das Betriebsbremssystem und das Notbremssystem unabhängig voneinander funktionsfähig sind. Der Druck in dem Druckspeicher 70 wird durch einen Druckaufnehmer 79 erfaßt, der über eine Signalleitung 80 mit dem Steuergerät 76 verbunden ist. Ebenso wird der Druck in dem Druckraum 34 durch einen Druckaufnehmer 82 erfaßt, der über Signalleitungen 84 und 86 mit den Steuergeräten 50 bzw. 76 verbunden ist.The emergency braking or parking brake system comprises a hydraulic circuit 60 which is connected to the bore 44 in the housing 20. The hydraulic circuit has a pump 64 driven by a motor 62, the hydraulic fluid from a tank 66 via a check valve 68 through a line 69 on the one hand to a pressure accumulator 70 and on the other hand via a first solenoid valve 72 Pressure chamber 34 can pump. The pump 64 is connected via a signal line 74 to a control unit 76 which is connected to a voltage source 78. The voltage sources 52 and 78 are independent of one another, so that the service brake system and the emergency brake system are functional independently of one another. The pressure in the pressure accumulator 70 is detected by a pressure sensor 79, which is connected to the control unit 76 via a signal line 80. Likewise, the pressure in the pressure chamber 34 is detected by a pressure sensor 82 which is connected to the control devices 50 and 76 via signal lines 84 and 86.
Der zwischen dem ersten Magnetventil 72 und dem Druckraum 34 liegende Leitungsabschnitt 87 des Hydraulikkreises ist über eine Rücklaufleitung 88 und ein zweites Magnetventil 90 mit dem Tank 66 verbindbar. Über den zwischen dem Rückschlagventil 68 und der Pumpe 64 liegenden Abschnitt der Leitung 69 und einen Leitungsabschnitt 92 wird ein Ausgleichsbehälter 94 mit Hydraulikfluid gefüllt. Dieser Ausgleichsbehälter 94 ist über ein drittes Magnetventil 96 mit dem Druckraum 34 verbindbar. Die drei Magnetventile 72, 90 und 96 werden jeweils über Signalleitungen 98, 100 und 102 von dem Steuergerät 76 her angesteuert.The line section 87 of the hydraulic circuit lying between the first solenoid valve 72 and the pressure chamber 34 can be connected to the tank 66 via a return line 88 and a second solenoid valve 90. An expansion tank 94 is filled with hydraulic fluid via the section of the line 69 and a line section 92 lying between the check valve 68 and the pump 64. This expansion tank 94 can be connected to the pressure chamber 34 via a third solenoid valve 96. The three solenoid valves 72, 90 and 96 are each controlled by the control unit 76 via signal lines 98, 100 and 102.
Sind die drei Magnetventile 72, 90 und 96 in der in der Fig. 1 dargestellten Sperrstellung, so ist der Druckraum 34 abgeriegelt. Die beiden Teilkolben 18 und 32 verhalten sich wie ein starrer Kolben, die zum Betätigen der Betriebsbremse mittels des elektromechanischen Stellantriebes 22 gemeinsam verstellt werden können.If the three solenoid valves 72, 90 and 96 are in the blocking position shown in FIG. 1, the pressure chamber 34 is sealed off. The two partial pistons 18 and 32 behave like a rigid piston, which can be adjusted together by means of the electromechanical actuator 22 to actuate the service brake.
Zur Betätigung der Not- oder Feststellbremse wird das erste Magnetventil 72 geöffnet, so daß Druckfluid aus dem Speicher 70 oder von der Pumpe 64 in den Druckraum 34 strömen kann. Dadurch wird der zweite Teilkolben 32 in Richtung auf die Bremsscheibe 14 bewegt, um diese zwischen den Bremsbelägen 16 einzuspannen. Wird dieser zweite Bremskreis als Feststellbremse genutzt, so wird der Bremsdruck vom Steuergerät vorgegeben. Wird der zweite Bremskreis als Notbremse genutzt, so erhält das Steuergerät 76 über das Bremspedal 58, den Wandler 56 und eine Signalleitung 104 ein entsprechendes Signal, auf Grund dessen dann der Bremsdruck entsprechend gewählt wird. Soll der Druckraum 34 wieder entlastet werden, so wird das erste Magnetventil 72 gesperrt und das zweite Magnetventil 90 geöffnet, wodurch Druckfluid aus dem Druckraum 34 in den Tank 66 abfließen kann.To actuate the emergency or parking brake, the first solenoid valve 72 is opened so that pressure fluid can flow from the reservoir 70 or from the pump 64 into the pressure chamber 34. As a result, the second partial piston 32 is moved in the direction of the brake disk 14 in order to clamp it between the brake pads 16. If this second brake circuit is used as a parking brake, the brake pressure is specified by the control unit. If the second brake circuit is used as an emergency brake, the control unit 76 receives a corresponding signal via the brake pedal 58, the converter 56 and a signal line 104, on the basis of which the brake pressure is then selected accordingly. If the pressure chamber 34 is to be relieved again, the first solenoid valve 72 is blocked and the second solenoid valve 90 is opened, as a result of which pressure fluid can flow out of the pressure chamber 34 into the tank 66.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Stellantriebes für die Verstellung des ersten Teilkolbens 18. Dieser ist mit einem aus dem Gehäuse 20 herausragenden Stößel 104 verbunden, der an einem Nocken 106 anliegt. Dieser ist um eine Achse 108 drehbar gelagert und kann beispielsweise entweder über einen Elektromotor 110 oder auch über ein schematisch angedeutetes Gestänge 112 verstellt werden.FIG. 4 shows an alternative embodiment of an actuator for the adjustment of the first partial piston 18. This is connected to a plunger 104 protruding from the housing 20, which rests on a cam 106. This is rotatably mounted about an axis 108 and can be adjusted, for example, either via an electric motor 110 or also via a schematically indicated linkage 112.
Für die Herstellung der Bremszange können alle geeigneten Materialien Verwendung finden wie Metall, Kunststoff oder Keramik. All suitable materials such as metal, plastic or ceramic can be used to manufacture the brake caliper.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Scheibenbremse für eine Fahrzeugbremsanlage mit mindestens einer Bremszange (10) zum Übergreifen einer mit einem Fahrzeugrad drehfest verbundenen Bremsscheibe (14), wobei die Bremszange (10) ein Gehäuse (20) mit mindestens einer Bohrung (19) zur Aufnahme einer Kolbenanordnung (18, 32) hat, die mittels eines Stellantriebes (22) parallel zur Bremsscheibenachse verstellbar ist, um in der Bremszange (10) beiderseits der Bremsscheibe (14) angeordnete Bremsbeläge (16) gegen die Bremsscheibe (14) zu spannen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung einen mit einem mechanischen oder elektromechanischen Stellantrieb (22) gekoppelten ersten Teilkolben (18) und einen co-axial zu diesem angeordneten separaten zweiten Teilkolben (32) umfaßt, die zwischen sich einen absperrbaren Druckraum (34) begrenzen, der mit dem Druckmittelkreis (60) einer druckmittelbetätigten Not- oder Feststellbremseinrichtung verbindbar ist.1. Disc brake for a vehicle brake system with at least one brake caliper (10) for gripping over a brake disc (14) connected in a rotationally fixed manner to a vehicle wheel, the brake caliper (10) being a housing (20) with at least one bore (19) for receiving a piston arrangement (18 , 32) which can be adjusted parallel to the brake disc axis by means of an actuator (22) in order to tension brake pads (16) arranged on both sides of the brake disc (14) in the brake caliper (10) against the brake disc (14), characterized in that the Piston arrangement comprises a first partial piston (18) coupled to a mechanical or electromechanical actuator (22) and a separate second partial piston (32) arranged co-axially to the latter, which define between them a lockable pressure chamber (34) which is connected to the pressure medium circuit (60 ) A pressure-operated emergency or parking brake device can be connected.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den den Druckraum (34) begrenzenden Kolbenflächen der beiden Teilkolben (18, 32) ein gegenüber dem Kolbendurchmesser durchmesserkleinerer Abstandshalter (46) angeordnet ist.2. Disc brake according to claim 1, characterized in that a spacer (46) smaller in diameter than the piston diameter is arranged between the piston surfaces of the two partial pistons (18, 32) delimiting the pressure chamber (34).
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilkolben (18) topfförmig mit einem Boden (28) und einer Kolbenwand (30) ausgebildet ist und daß der zweite Teilkolben (32) in dem ersten Teilkolben (18) teleskopisch verschiebbar geführt ist, wobei der Druckraum (34) zwischen dem Boden (28) des ersten Teilkolbens (18) und der ihr zugewandten Kolbenfläche des zweiten Teilkolbens (32) durch eine Radialbohrung (36) in der Wand des ersten Teilkolbens (18) mit der Aufnahmebohrung (19) in dem Gehäuse (20) verbunden ist. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb einen auf den ersten Teilkolben (18) einwirkenden Nockenantrieb (106, 110; 106, 112) umfaßt.3. Disc brake according to claim 1 or 2, characterized in that the first partial piston (18) is cup-shaped with a bottom (28) and a piston wall (30) and that the second partial piston (32) in the first partial piston (18) is telescopic is displaceably guided, the pressure chamber (34) between the bottom (28) of the first partial piston (18) and the piston surface of the second partial piston (32) facing it through a radial bore (36) in the wall of the first partial piston (18) with the Receiving hole (19) in the housing (20) is connected. Disc brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuator comprises a cam drive (106, 110; 106, 112) acting on the first partial piston (18).
Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb einen Elektromotor (24) und eine von diesem angetriebene Stellspindel hat, die auf den ersten Teilkolben (18) einwirkt. Disc brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuator has an electric motor (24) and an adjusting spindle driven by the latter, which acts on the first partial piston (18).
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