WO2019015715A1 - Scheibenbremse, scheibenbremsanlage und feststellbremsanlage - Google Patents

Scheibenbremse, scheibenbremsanlage und feststellbremsanlage Download PDF

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WO2019015715A1
WO2019015715A1 PCT/DE2018/100617 DE2018100617W WO2019015715A1 WO 2019015715 A1 WO2019015715 A1 WO 2019015715A1 DE 2018100617 W DE2018100617 W DE 2018100617W WO 2019015715 A1 WO2019015715 A1 WO 2019015715A1
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WO
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brake
actuating piston
disc
disc brake
electric motor
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PCT/DE2018/100617
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French (fr)
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Guido Zenzen
Frank-Wilhelm Madzgalla
Christian Schroeter
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Lucas Automotive Gmbh
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    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis

Definitions

  • the invention relates to a disc brake with a brake carrier, a
  • the invention further relates to a disc brake system and a parking brake system.
  • a disc brake of the type mentioned here is known from WO 99/0501 1 A1 and serves there as a vehicle brake.
  • a brake carrier In the disc brake, a brake carrier, a brake caliper, brake shoes and an actuating piston are provided.
  • the brake carrier has at least one attachment point for attachment to a vehicle.
  • the caliper is guided on the brake carrier and forms a
  • Receiving space for a brake disc wherein the receiving space has two brake sides with respect to the brake disc.
  • the brake shoes are assigned to the brake sides and supported on the brake carrier against braking forces.
  • Actuating piston is slidably received in the direction of its longitudinal axis on the brake caliper and can be actuated hydraulically or by means of an electric motor. Due to the hydraulic actuation of the actuating piston, the disc brake exerts a service brake function. By the electric motor of the actuating piston for exercising a parking brake function can be actuated.
  • High-performance brake is developed further. Furthermore, a disc brake system and a parking brake system are to be provided, which are suitable for the use of such a high-performance brake.
  • a basic disc brake has a brake carrier, a caliper, brake shoes and an actuating piston.
  • the brake carrier has at least one attachment point for attachment to a vehicle.
  • the attachment point has a passage opening, in particular through hole, or a blind hole, in particular blind bore, or is formed therefrom.
  • the caliper is guided on the brake carrier and has or forms a receiving space for a brake disc or at least for a circular segment or circular segment of a brake disc, wherein the receiving space has two brake sides with respect to the
  • Brake disc has.
  • the brake shoes are assigned to the brake sides and supported on the brake carrier against braking forces.
  • the actuating piston is slidably received in the direction of its longitudinal axis on the brake caliper and for
  • Disc brake actuated by an electric motor.
  • At least one further actuating piston is provided, which is slidably received in the direction of its longitudinal axis on the brake caliper, wherein for exercising the
  • the at least two actuating piston can be actuated and for exercising the parking brake function of one of the actuating piston is actuated, which is actuated by means of the electric motor or is actuated.
  • a measure is taken in the direction of a high-performance brake, as can be used to exercise the service brake function on at least two actuating piston, thus thus the force of at least two actuating piston for a service braking is available.
  • it has been recognized that to exercise the parking brake function, it is sufficient to use one of the actuating piston, in particular only one of the actuating piston. Because the
  • Parking brake function aims at ensuring that a vehicle equipped with the disc brake is kept at a standstill and insofar as the vehicle is already in advance or at least largely stationary.
  • service brake function is to be understood in particular as a function of the disk brake, through which one with the disk brake
  • Service braking may be initiated by the driver, for example, by operating the brake pedal, or an automatic driving and / or braking control, such as a Abstandsregeltempomat.
  • parking brake function is to be understood in particular as a function of the disc brake, through which one with the disc brake
  • parking brake function is synonymous with the following
  • the parking brake function basically also be used for emergency braking of the vehicle.
  • the parking brake function therefore also implies an emergency braking function.
  • the separately arranged brake shoes are independent of each other, for example, which are removable from each other and / or, for example, separated from each other beträtigbar.
  • the separate arrangement between the two brake shoes to realize a gap through which favors a cooling of the brake disc during a braking operation. Because during a braking process, a friction region of the brake disc, which first with the one of the two
  • At least two of the brake shoes can be arranged separately from each other on the other brake side.
  • at least two of the brake shoes are arranged separately from each other and the brake shoes one of the brake sides is assigned in each case one of the actuating piston.
  • the caliper is slidably guided by at least one, preferably two guide elements on the brake carrier.
  • the guide elements may be arranged between the brake shoes of the respective brake side.
  • the guide elements are arranged in the intermediate space between the actuating piston of the respective brake side.
  • the guide elements can as
  • Guide pin or the like may be formed a guiding function performing component.
  • the actuating piston are arranged on the caliper symmetrical with respect to an axial center plane of the brake carrier. It is also advisable that the guide elements are arranged in the median plane. It also makes sense that in the radial direction with respect to the center axis of the
  • the center axis is to be understood as meaning the longitudinal axis running in the center with respect to the brake carrier and / or the brake caliper.
  • the brake caliper is designed as a floating frame. Also, a measure is taken in the direction of a high-performance brake, since the frame design of the caliper favors a recording of high braking forces.
  • the electric motor is arranged between the actuating piston. Furthermore, it makes sense that the longitudinal axis of the electric motor and / or the output shaft of the electric motor and the longitudinal axis of the actuatable by the electric motor
  • Actuating piston offset from one another to each other, in particular axially parallel to each other.
  • the electric motor engages in a free space of the caliper, in particular engages between the actuating piston in the free space.
  • the electric motor engages in a free space of the caliper, in particular engages between the actuating piston in the free space.
  • the electric motor via a helical gear and / or a
  • Actuating piston is operatively connected.
  • the one actuating piston is designed as a hollow piston open on one side, which faces the associated brake side with a closed side and the helical gear or the lifting gear is arranged at least partially in the interior of the one actuating piston. This is the helical gear or
  • Stroke mechanism compactly housed in the disc brake.
  • the service brake function of the disc brake may be realized by hydraulically actuating the actuation pistons to perform service braking.
  • the service brake function of the disc brake is then exerted by a hydraulic actuation of the actuating piston.
  • the interior of the one actuating piston which can be used for parking braking, forms a hydraulic chamber.
  • the other actuating piston can also be designed as a hollow piston whose interior serves as a hydraulic chamber.
  • the electric motor and the helical gear or the lifting gear can be connected to one another via a reduction gear.
  • the reduction gear can as
  • the reduction gear can also be single-stage or multi-stage, in particular two-stage design.
  • a two-stage transmission can be provided, one step of which is formed by one of the aforementioned transmission types with a reduction in the range of 50: 1, which is preceded or followed by a second step with a reduction in the range of 4: 1 so that the total reduction in the range of 200: 1 is achieved.
  • the gear stage with the lower reduction than simple spur gear or as a belt transmission in particular as
  • the electric motor and the reduction gear can be embodied as a subassembly which can be handled independently, which in particular is standardized and can be combined with various disc brakes of a construction type. This increases the numbers of such a motor / gear unit, which has a favorable effect on the unit cost. In addition, the allows as
  • the helical gear has or forms a spindle / nut arrangement and has a threaded spindle and a nut element meshing therewith.
  • the helical gear is realized in a technically simple manner.
  • the threaded spindle in the direction of the longitudinal axis of the spindle / nut arrangement are non-displaceable and about the longitudinal axis of the Spindle / nut arrangement rotatably mounted or held on the brake caliper and, for example by means of at least one connecting element, the nut member against the one actuating piston rotationally fixed and slidably held in the direction of the longitudinal axis of the one actuating piston.
  • the helical gear can be realized in a technically simple manner, if according to another embodiment of the spindle-nut arrangement the
  • Actuating piston is displaceable, so that by a rotational movement of the
  • Actuator piston is moved away.
  • the threaded spindle against the one actuating piston rotatably and slidably held in the direction of the longitudinal axis of the one actuating piston.
  • the thread of the spindle / nut arrangement is self-locking.
  • the actuated by the electric motor actuating piston is held in the position in which it is brought from the spindle / nut assembly. Due to the self-locking the position of the nut member on the threaded spindle is maintained until it comes to a caused by the electric motor rotation of the threaded spindle.
  • a separate locking for detecting the one actuating piston in the adjustment position effected by the electric motor can be dispensed with.
  • a disc brake system for a vehicle comprises the disc brake described above and a brake disc.
  • the brake disk is in the Recording the brake caliper of the disc brake added, so that the
  • a parking brake system for a vehicle.
  • the parking brake system has the disc brake described above and / or the disk brake system described above, which uses the above-described electric motor for the purpose of a parking brake or parking brake.
  • a possible embodiment of the parking brake system comprises an electronic control unit for driving the electric motor, wherein the control unit and the electric motor are adapted to set a force exerted by the at least one associated brake shoe braking force according to one or more default values, in particular continuously adjust to a parking brake
  • FIG. 2 shows a part of the disc brake according to the figure 1 as a view in the direction of arrow X of Figure 1
  • Fig. 3 shows the disc brake according to the figure 1 in a section perpendicular to the plane along the center axis A of the disc brake and
  • FIG. 4 shows a part of the disc brake according to FIG. 1 as a view in the direction of the arrow Y of FIG. 1.
  • Figures 1 to 4 show - in a schematic representation - a disc brake first
  • the disc brake for example, a vehicle brake and can in a motor vehicle, for example in a passenger car or a
  • FIG. 1 shows the disc brake 1 in a plan view, with individual components of the disc brake 1 are shown in a partial section.
  • Figures 2 and 4 show in a different view a part of the disc brake first
  • FIG. 3 shows the disc brake 1 in one
  • a brake disc 100 is shown, which is indicated by way of example.
  • the brake disk 100 and the disk brake 1 form, for example, a disk brake system 200 or at least form components of a disk brake system 200.
  • the disc brake 1 comprises a brake carrier 10, a brake caliper 20, a plurality of brake shoes 30, 30 ', 31, 31' and an actuating piston 40.
  • the area of the actuating piston 40 is shown in partial section in FIG shown.
  • the brake carrier 10 can be fixed in relation to a vehicle (not shown in FIGS. 1 to 4).
  • the brake carrier 10 at least one, for example, two attachment points 1 1, 1 1 'for attachment to the vehicle.
  • the attachment points 1 1, 1 1 ' can be formed by a through hole or bore or blind hole or bore, in particular a threaded hole ( Figure 2).
  • the caliper 20 is movably guided on the brake carrier 10 in the direction of the center axis A of the disc brake 1.
  • the caliper 20 forms a
  • Receiving space 21 for the brake disc 100 wherein the receiving space 21 has two brake sides 22, 23 with respect to the brake disc 100, as in particular from Figures 1 and 3 can be seen. At least one circular segment or segment of the brake disc 100 is preferred by the receiving space 21
  • the brake caliper 20 can engage over the brake disk 100.
  • the caliper 20 may be multi-part, for example, in two parts,
  • the caliper 20 has at least two
  • the brake carrier 10 in several parts, for example, two parts, be formed.
  • the brake carrier 10 has a bridge part 10.1, which means
  • At least one connecting element is attached to the brake carrier 10 and the brake disk 100 engages over. This may be a part of the caliper 20th
  • the brake disk 100 is an example of a separating component for distinguishing between the
  • Disc brake 1 which are arranged starting from the brake side 22 in the direction indicated by arrow P1, are thus the vehicle interior part and components which are arranged starting from the brake side 23 in the direction indicated by arrow P2, the vehicle outer part of the disc brake 1 assigned (FIGS 1 and 3).
  • the disc brake 1 can be used as a high-performance brake.
  • the brake caliper 20 is designed as a floating frame.
  • at least two of the brake shoes 30, 30 ', 31, 31' are preferably arranged separately on both brake sides 22, 23 (FIG. 4).
  • the brake side 22, the brake shoes 30 and 30 'and the brake side 23, the brake shoes 31 and 31' associated as can be seen in particular from Figure 1.
  • by the separate arrangement between the brake shoes 30, 30 'of the brake side 22 and between the brake shoes 31, 31' each have a gap 36 and
  • the disc brake 1 preferably has at least one further actuating piston 40 ', which is provided in addition to the actuating piston 40.
  • the actuating piston 40 ' is not explicitly visible in the figures 1 to 4.
  • at least one housing portion of the caliper 20 is indicated, in which the actuating piston 40 'is received.
  • the reference numeral 40 ' is therefore assigned to this housing section, although so the actuating piston is meant.
  • the actuating piston 40 and 40 ' are each slidably received in the brake caliper 20 in the direction of its longitudinal axis 41 or 41' and thereby displaceable, for example, in the direction of the center axis A.
  • the actuating pistons 40, 40 ' are preferably arranged on a vehicle-internal part 20. 2 or section of the brake caliper 20. Preference is given to two of the brake shoes 30, 30 ', 31, 31', in particular the brake shoe 22 associated brake shoes 30, 30 ', each one of
  • Actuating piston 40, 40 'assigned for example, such that at a
  • Actuation of the associated brake shoes 30, 30 'by the actuating piston 40, 40' are pressed directly and directly against the brake disc 100.
  • the other of the brake shoes 30, 30 ', 31, 31', in particular the brake shoes 23, 31 'assigned to the brake side 23, are arranged on an outer part 20.1 or portion of the brake caliper 20. These are preferred
  • Brake shoes 31, 31 ' by moving the caliper 20, so indirectly, to operate.
  • the transverse yoke 37 may have a plurality of pin elements 38 which serve to support and / or guide the associated brake shoes 31, 31 '.
  • the brake shoes 30, 30 ', 31, 31' each have a friction lining 32 or 32 'or 33 or 33', which in each case on a lining carrier 34 or 34 'or 35 or 35' or a back plate is applied.
  • a friction lining 32 or 32 'or 33 or 33' which in each case on a lining carrier 34 or 34 'or 35 or 35' or a back plate is applied.
  • the respective lining carrier 35 or 35' is held on the brake caliper 20, in particular the transverse yoke 37.
  • the brake caliper 20 is displaceably guided on the brake carrier 10 by at least one, preferably two guide elements 12, 13, in particular guide pins.
  • the guide elements 12, 13 are preferably arranged between the brake shoes 30, 30 'of the brake side 22 and between the brake shoes 31, 31' of the other brake side 23.
  • the guide elements 12, 13 are arranged in the center plane D, lie in the radial direction with respect to the center axis A of the
  • Disc brake 1 spaced from each other and extend, for example, parallel to the center axis A ( Figures 1 and 3).
  • the center axis A Figures 1 and 3
  • Calipers 20 assigned.
  • a further guide element 14 such as a bolt element, may be provided, which is assigned to the vehicle outer part 20.1 or section of the brake caliper 20.
  • the disc brake 1 has a service brake function.
  • the actuating piston 40, 40 'are preferably designed as a hollow piston and each have an inner space 42 or cavity.
  • a brake pressure is generated via an inlet 25 by means of a hydraulic fluid, which moves the two actuating pistons 40, 40 'in the direction indicated by arrow Y.
  • the brake shoes 30, 30 'come into abutment against the brake disc 100 on its one outer side. Because of the Principle "actio reactio" moves according to the movement of the
  • the brake disc 100 cross-caliper 20 thus brings the brake shoes 31 and 31 'in abutment against the brake disc 100 on its other outside.
  • the sealing element 43 may be a sealing ring, which is applied to the outer periphery of the associated actuating piston 40 or 40 'and is supported against the wall of the inner periphery of the associated piston receiving the caliper.
  • the disk brake 1 additionally has a parking brake function or parking brake function, which is also known as
  • Emergency brake function can be used.
  • To exercise the parking brake function is one of the actuating piston 40, 40 ', in particular the actuating piston 40 by means of an electric motor 50 can be actuated.
  • the electric motor 50 can also be used to actuate one actuating piston 40 by overlapping both types of actuation, ie, a hydraulic and a mechanical actuating force are simultaneously exerted on the actuating piston 40.
  • the electric motor 50 is exemplified schematically.
  • the electric motor 50 is disposed between the actuating pistons 40 and 40 'and the longitudinal axis 52 of the electric motor 50 and the output shaft 51 of the electric motor 50 and the longitudinal axis 41 of the actuating piston 40 are offset in axial direction, for example, axially parallel to each other.
  • the electric motor 50 engages in a free space 24 of the caliper 20, which
  • the longitudinal axis 52 of the electric motor 50 and / or the output shaft 51 of the falls
  • Electric motor 50 with the center axis A of the disc brake 1 together.
  • the electric motor 50 can be operatively connected to the actuating piston 40 via a helical gear 53 in order to exert the parking brake function.
  • the helical gear 53 is arranged in the interior 42 of the one actuating piston 40.
  • an actuating piston 40 is preferably open on one side and faces the associated brake side 22 with a closed side.
  • the other actuating piston 40 ' may be formed and arranged in the same way.
  • the other actuating piston 40 ' may be facing with an open side of the associated brake side 22.
  • the helical gear 53 may be formed as a spindle / nut arrangement.
  • the spindle / nut arrangement has a threaded spindle 54 and a nut member 55 meshing therewith.
  • the threaded spindle 54 is attached to the brake caliper 20,
  • Connecting element 57 is the nut member 55 opposite to the
  • Actuating piston 40 rotatably and in the direction of the longitudinal axis 41 of the
  • Actuator piston 40 held displaceably. As a result, a rotational movement of the threaded spindle 54 in response to its direction of rotation is possible, through which the nut member 55 is translationally moved either in contact with the actuating piston 40 or 40 of the actuating piston.
  • the threaded spindle 54 in response to its direction of rotation is possible, through which the nut member 55 is translationally moved either in contact with the actuating piston 40 or 40 of the actuating piston.
  • the nut member 55 is guided with its outer peripheral surface at least partially on the inner circumference of the actuating piston 40.
  • Brake shoes 30 facing end, radially expanded and serves as
  • the securing element 57 is a bolt element or pin member which is fixed with one end to a wall portion of the actuating piston 40, preferably within the interior 42 of the actuating piston 40 is provided and is arranged, for example, with its longitudinal axis axially parallel to the longitudinal axis 58 of the actuating piston 40.
  • the electric motor 50 and the helical gear 53 via a
  • Reduction gear 60 drivingly connected to each other.
  • the reduction gear 53 is multi-stage, in particular two stages.
  • Reduction gear 53 may be a spur gear and / or belt transmission.
  • the reduction gear 60 allows a
  • the reduction gear 60 is arranged in the region of the vehicle-side end of the disc brake 1. For example, that connects
  • Reduction gear 60 the axis preferably parallel to each other arranged waves, namely the output shaft 51 of the electric motor 50 and the input shaft of the helical gear 53, in particular the threaded spindle 54 with each other.
  • reference to a particular aspect or embodiment, or particular embodiment means that at least one particular feature or characteristic described in connection with the particular aspect or embodiment or embodiment is included therein is, but not

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse (1), umfassend einen Bremsträger (10), einen Bremssattel (20), Bremsbacken (30, 30', 31, 31') und einen Betätigungskolben (40), wobei der Bremsträger (10) wenigstens eine Befestigungsstelle (11, 11') zum Befestigen an einem Fahrzeug aufweist, wobei der Bremssattel (20) an dem Bremsträger (10) geführt ist, einen Aufnahmeraum (21) für eine Bremsscheibe (100) aufweist und der Aufnahmeraum (21) zwei Bremsseiten (22, 23) in Bezug auf die Bremsscheibe (100) hat, wobei die Bremsbacken (30, 30', 31, 31') den Bremsseiten (22, 23) zugeordnet sind und an dem Bremsträger (10) gegen Bremskräfte abgestützt sind, wobei der Betätigungskolben (40) in Richtung seiner Längsachse (41) an dem Bremssattel (20) verschiebbar aufgenommen ist und zur Ausübung einer Betriebsbremsfunktion der Scheibenbremse (1) betätigbar ist und wobei mittels eines Elektromotors (50) der Betätigungskolben (40) zur Ausübung einer Parkbremsfunktion der Scheibenbremse (1) betätigbar ist. Es ist wenigstens ein weiterer Betätigungskolben (40') vorgesehen, welcher in Richtung seiner Längsachse (41') an dem Bremssattel (20) verschiebbar aufgenommen ist, wobei zur Ausübung der Betriebsbremsfunktion die wenigstens zwei Betätigungskolben (40, 40') betätigbar sind und zur Ausübung der Parkbremsfunktion einer der Betätigungskolben (40, 40') betätigbar ist. Die Erfindung umfasst ferner eine Scheibenbremsanlage (100) sowie eine Feststellbremsanlage.

Description

Scheibenbremse, Scheibenbremsanlage und Feststellbremsanlage
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit einem Bremsträger, einem
Bremssattel, Bremsbacken und einem Betätigungskolben. Die Erfindung betrifft ferner eine Scheibenbremsanlage und eine Feststellbremsanlage.
Eine Scheibenbremse der hier angesprochenen Art ist aus der WO 99/0501 1 A1 bekannt und dient dort als Fahrzeugbremse. Bei der Scheibenbremse sind ein Bremsträger, ein Bremssattel, Bremsbacken und ein Betätigungskolben vorgesehen. Der Bremsträger hat wenigstens eine Befestigungsstelle zum Befestigen an einem Fahrzeug. Der Bremssattel ist an dem Bremsträger geführt und bildet einen
Aufnahmeraum für eine Bremsscheibe, wobei der Aufnahmeraum zwei Bremsseiten in Bezug auf die Bremsscheibe hat. Die Bremsbacken sind den Bremsseiten zugeordnet und an dem Bremsträger gegen Bremskräfte abgestützt. Der
Betätigungskolben ist in Richtung seiner Längsachse an dem Bremssattel verschiebbar aufgenommen und kann hydraulisch oder mittels eines Elektromotors betätigt werden. Durch die hydraulische Betätigung des Betätigungskolbens übt die Scheibenbremse eine Betriebsbremsfunktion aus. Durch den Elektromotor ist der Betätigungskolben zur Ausübung einer Parkbremsfunktion betätigbar.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenbremse mit den eingangs genannten Merkmalen bereit zu stellen, welche einerseits das vorstehend
beschriebene Konzept der Kombination einer Betriebsbremsfunktion und einer Parkbremsfunktion umfasst und andererseits in Richtung zu einer
Hochleistungsbremse weiterentwickelt ist. Ferner sollen eine Scheibenbremsanlage und eine Feststellbremsanlage bereitgestellt werden, welche für den Einsatz einer solchen Hochleistungsbremse geeignet sind.
Diese Aufgabe wird mit einer Scheibenbremse gelöst, welche die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Zur Lösung der Aufgabe werden ferner eine
Scheibenbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruches 15 und eine
Feststellbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruches 16 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen und/oder Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
Eine grundlegende Scheibenbremse hat einen Bremsträger, einen Bremssattel, Bremsbacken und einen Betätigungskolben. Der Bremsträger weist wenigstens eine Befestigungsstelle zum Befestigen an einem Fahrzeug auf. Beispielsweise hat die Befestigungsstelle eine Durchgangsöffnung, insbesondere Durchgangsbohrung, oder ein Sackloch, insbesondere Sackbohrung, oder ist daraus gebildet. Der Bremssattel ist an dem Bremsträger geführt und hat oder bildet einen Aufnahmeraum für eine Bremsscheibe oder zumindest für einen Kreisabschnitt bzw. Kreissegment einer Bremsscheibe, wobei der Aufnahmeraum zwei Bremsseiten in Bezug auf die
Bremsscheibe hat. Die Bremsbacken sind den Bremsseiten zugeordnet und an dem Bremsträger gegen Bremskräfte abgestützt. Der Betätigungskolben ist in Richtung seiner Längsachse an dem Bremssattel verschiebbar aufgenommen und zur
Ausübung einer Betriebsbremsfunktion der Scheibenbremse betätigbar. Ergänzend ist der Betätigungskolben zur Ausübung einer Parkbremsfunktion der
Scheibenbremse mittels eines Elektromotors betätigbar.
Nach einer Ausführungsform der Scheibenbremse ist wenigstens ein weiterer Betätigungskolben vorgesehen, welcher in Richtung seiner Längsachse an dem Bremssattel verschiebbar aufgenommen ist, wobei zur Ausübung der
Betriebsbremsfunktion die wenigstens zwei Betätigungskolben betätigbar sind und zur Ausübung der Parkbremsfunktion einer der Betätigungskolben betätigbar ist, welcher dazu mittels des Elektromotors betätigbar ist bzw. betätigt wird. Dadurch ist eine Maßnahme in Richtung einer Hochleistungsbremse ergriffen, da zur Ausübung der Betriebsbremsfunktion auf wenigstens zwei Betätigungskolben zurückgegriffen werden kann, somit also die Kraft von wenigstens zwei Betätigungskolben für eine Betriebsbremsung zur Verfügung steht. Zugleich ist erkannt worden, dass zur Ausübung der Parkbremsfunktion es ausreicht, einen der Betätigungskolben, insbesondere nur einen der Betätigungskolben, zu nutzen. Denn die
Parkbremsfunktion zielt darauf ab, dass ein mit der Scheibenbremse ausgerüstetes Fahrzeug im Stillstand gehalten wird und insofern das Fahrzeug vorab bereits steht oder zumindest weitgehend steht. Unter der Bezeichnung„Betriebsbremsfunktion" ist insbesondere eine Funktion der Scheibenbremse zu verstehen, durch welche ein mit der Scheibenbremse
ausgerüstetes Fahrzeug im Betrieb, beispielsweise während der Fahrt, gebremst wird und/oder bis zum Stillstand gebremst werden kann. Eine solche
Betriebsbremsung kann von dem Fahrzeugführer, beispielsweise durch Betätigen des Bremspedals, oder einer automatischen Fahr- und/oder Bremssteuerung, wie beispielsweise einem Abstandsregeltempomat, veranlasst sein.
Unter der Bezeichnung„Parkbremsfunktion" ist insbesondere eine Funktion der Scheibenbremse zu verstehen, durch welche ein mit der Scheibenbremse
ausgerüstetes Fahrzeug im Stillstand gehalten wird, wenn eine Parkbremsung erfolgt ist. Es soll dadurch verhindert werden, dass das Fahrzeug ungewollt davonrollt, selbst wenn das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn steht. Der Vorgang der Parkbremsung ist nachfolgend auch als Feststellbremsung bezeichnet. Auch ist nachfolgend die Bezeichnung„Feststellbremsfunktion" als Synonym für die
Bezeichnung„Parkbremsfunktion" verwendet. Die Parkbremsfunktion kann
grundsätzlich auch für eine Notbremsung des Fahrzeuges genutzt werden. Die Parkbremsfunktion impliziert daher auch eine Notbremsfunktion.
Eine mögliche Ausgestaltung der Scheibenbremse besteht darin, dass auf
wenigstens einer der Bremsseiten wenigstens zwei der Bremsbacken voneinander getrennt angeordnet sind und den wenigstens zwei Bremsbacken jeweils einer der Betätigungskolben zugeordnet ist. Insbesondere sind die voneinander getrennt angeordneten Bremsbacken voneinander unabhängig, welche beispielsweise getrennt voneinander ausbaubar sind und/oder beispielsweise getrennt voneinander beträtigbar sind. Durch die getrennte Anordnung zwischen den beiden Bremsbacken ist ein Zwischenraum zu realisieren, durch welchen eine Kühlung der Bremsscheibe während eines Bremsvorganges begünstigt. Denn bei einem Bremsvorgang wird ein Reibbereich der Bremsscheibe, welcher zuerst mit dem einen der beiden
Bremsbacken in Reibkontakt steht, erst dann mit der anderen der beiden
Bremsbacken in Reibkontakt gelangen, wenn der Zwischenraum passiert ist. Der besagte Reibbereich der Bremsscheibe erfährt also über einen Zeitraum, auch wenn dieser nur sehr klein sein kann, keine weitergehende Reibbeanspruchung und damit keine weitergehende Erhitzung. Es ist durch diese Maßnahme etwaigen
Gefügeveränderungen in der Bremsscheibe entgegengewirkt. Auch ist dadurch einer möglichen Schwingungsanregung der Bremsbacken entgegengewirkt. Insofern zielt auch diese Maßnahme in Richtung einer Hochleistungsbremse.
Ergänzend können auf der anderen Bremsseite wenigstens zwei der Bremsbacken voneinander getrennt angeordnet sein. Insbesondere ist es vorgesehen, dass an beiden Bremsseiten jeweils wenigstens zwei der Bremsbacken voneinander getrennt angeordnet sind und den Bremsbacken einer der Bremsseiten jeweils einer der Betätigungskolben zugeordnet ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Bremssattel durch wenigstens ein, vorzugsweise zwei Führungselemente an dem Bremsträger verschiebbar geführt ist. In diesem Fall können die Führungselemente zwischen den Bremsbacken der jeweiligen Bremsseite angeordnet sein. Dadurch ist eine kompakte Bauform der Scheibenbremse begünstigt. Beispielsweise sind die Führungselemente in dem Zwischenraum zwischen den Betätigungskolben der jeweiligen Bremsseite angeordnet. Die Führungselemente können als
Führungsbolzen oder dergleichen eine Führungsfunktion ausübendem Bauteil ausgebildet sein.
Es bietet sich an, dass die Betätigungskolben an dem Bremssattel symmetrisch in Bezug auf eine axiale Mittelebene des Bremsträgers angeordnet sind. Es bietet sich ferner an, dass die Führungselemente in der Mittelebene angeordnet sind. Auch bietet es sich an, dass in radialer Richtung bezüglich der Mittenachse der
Scheibenbremse die Führungselemente beabstandet zueinander liegen. Durch diese geometrischen Verhältnisse ist eine symmetrische Kraftverteilung bei einer
Betriebsbremsung begünstigt. Insofern zielen auch diese Maßnahmen in Richtung einer Hochleistungsbremse ab. Unter der Mittenachse ist insbesondere die in Bezug auf den Bremsträger und/oder den Bremssattel im Zentrum verlaufende Längsachse zu verstehen.
Durch die wenigstens zwei Führungselemente können hohe Bremskräfte von dem Bremssattel an dem Bremsträger übertragen werden. Indem die beiden Führungselemente beabstandet zueinander in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse der Scheibenbremse zueinander liegen, ist einem möglichen Verkanten durch seitlichem Wegkippen des Bremssattels gegenüber dem Bremsträger bei einem Parkbremsvorgang entgegengewirkt. Dies vor dem Hintergrund, dass bei einem Parkbremsvorgang lediglich einer der Betätigungskolben betätigt wird und sich dadurch eine asymmetrische Kraftverteilung auftreten kann.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Scheibenbremse ist es vorgesehen, dass der Bremssattel als Schwimmrahmen ausgebildet ist. Auch dadurch ist eine Maßnahme in Richtung einer Hochleistungsbremse ergriffen, da die Rahmenbauweise des Bremssattels eine Aufnahme von hohen Bremskräften begünstigt.
Um die Parkbremsfunktion mit einer möglichst kompakten Anordnung der dazu notwendigen Bauteile an der Scheibenbremse zu realisieren, bietet es sich an, dass der Elektromotor zwischen den Betätigungskolben angeordnet ist. Ferner bietet es sich an, dass die Längsachse des Elektromotors und/oder die Abtriebswelle des Elektromotors und die Längsachse des von dem Elektromotor betätigbaren
Betätigungskolbens achsversetzt zueinander liegen, insbesondere achsparallel zueinander liegen. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Elektromotor in einen Freiraum des Bremssattels eingreift, insbesondere zwischen den Betätigungskolben in den Freiraum eingreift. Beispielsweise ist es ferner vorgesehen, dass die
Längsachse des Elektromotors und/oder die Abtriebswelle des Elektromotors mit der Mittenachse der Scheibenbremse zusammenfällt oder im Wesentlichen
zusammenfällt. Unter der Mittenachse ist insbesondere die in Bezug auf den
Bremsträger und/oder den Bremssattel im Zentrum verlaufende Längsachse zu verstehen.
Um den einen Betätigungskolben mittels des Elektromotors betätigen zu können und damit die Parkbremsfunktion ausüben zu können, ist es nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Elektromotor über ein Schraubgetriebe und/oder ein
Hubgetriebe, insbesondere ein Spindel-Hubgetriebe, mit dem einen
Betätigungskolben wirkverbindbar ist. Dadurch ist eine Umwandlung einer von der Abtriebswelle des Elektromotors ausgeführten Drehbewegung in eine translatorische Bewegung zum Betätigen des einen Betätigungskolbens realisiert. Beispielsweise ist der eine Betätigungskolben als einseitig offener Hohlkolben ausgebildet, welcher mit einer geschlossenen Seite der zugehörigen Bremsseite zugewandt ist und das Schraubgetriebe oder das Hubgetriebe zumindest teilweise im Innenraum des einen Betätigungskolbens angeordnet ist. Dadurch ist das Schraubgetriebe bzw.
Hubgetriebe kompakt in der Scheibenbremse untergebracht.
Die Betriebsbremsfunktion der Scheibenbremse kann dadurch realisiert sein, dass die Betätigungskolben hydraulisch betätigt werden, um eine Betriebsbremsung vorzunehmen. Die Betriebsbremsfunktion der Scheibenbremse wird dann durch eine hydraulische Betätigung der Betätigungskolben ausgeübt. Dazu kann es vorgesehen sein, dass beispielsweise der Innenraum des einen Betätigungskolbens, welcher zur Parkbremsung nutzbar ist, eine Hydraulikkammer bildet. Dadurch ist eine hohe Bauteilintegrität erreicht, da dem Innenraum des einen Betätigungskolbens eine Doppelfunktion zukommt, nämlich als Aufnahmeraum für das Schraubgetriebe bzw. das Hubgetriebe genutzt ist und als Hydraulikkammer dient. Grundsätzlich kann auch der andere Betätigungskolben als Hohlkolben ausgebildet sein, dessen Innenraum als Hydraulikkammer dient.
Bei einer möglichen Ausgestaltung der Scheibenbremse können der Elektromotor und das Schraubgetriebe bzw. das Hubgetriebe über ein Untersetzungsgetriebe miteinander triebverbunden sein. Das Untersetzungsgetriebe kann als
Planetenradgetriebe, Spannungswellengetriebe, Exzenterscheibengetriebe oder Taumelscheibengetriebe ausgeführt sein. Diese Getriebetypen sind kompakt und haben bei geringem Gewicht einen guten Wirkungsgrad.
Das Untersetzungsgetriebe kann ferner einstufig oder auch mehrstufig, insbesondere zweistufig ausgebildet sein. Zur Einsparung von Bauraum kann ein zweistufiges Getriebe vorgesehen sein, dessen eine Stufe von einem der zuvor genannten Getriebetypen mit einer Untersetzung im Bereich von 50:1 gebildet wird, welcher eine zweite Stufe mit einer Untersetzung im Bereich von 4: 1 vor- oder nachgeschaltet ist, so dass die gesamte Untersetzung im Bereich von 200: 1 erzielt wird. Bei einem mehrstufigen Untersetzungsgetriebe, insbesondere bei einem zweistufigen Untersetzungsgetriebe, kann die Getriebestufe mit der niedrigeren Untersetzung als einfaches Stirnradgetriebe oder als Riemengetriebe, insbesondere als
Zahnriemengetriebe ausgeführt sein. Die Verwendung eines Riemen- und/oder eines Zahnriemengetriebes unterstützt eine Geräuschentkopplung zwischen dem
antreibenden Elektromotor und den übrigen Teilen der Scheibenbremse und begünstigt damit einen komfortablen und leisen Bremsbetrieb.
Es können der Elektromotor und das Untersetzungsgetriebe als eigenständig handhabbare Unterbaugruppe ausgeführt sein, welche insbesondere standardisiert ist und sich mit verschiedenen Scheibenbremsen eines Bautyps kombinieren lässt. Dadurch steigen die Stückzahlen einer solchen Motor/Getriebe-Einheit, was sich günstig auf die Stückkosten auswirkt. Darüber hinaus ermöglicht die als
eigenständige Baugruppe ausgeführte Motor/Getriebe-Einheit in einfacher Weise eine Befestigung am Bremssattel der Scheibenbremse in jeder beliebigen
Winkellage, so dass räumliche Einschränkungen am Einbauort der Scheibenbremse durch eine entsprechend andere Positionierung der Unterbaugruppe berücksichtigt werden können.
Nach einer möglichen Ausführungsform der Scheibenbremse ist es vorgesehen, dass das Schraubgetriebe eine Spindel/Mutter-Anordnung aufweist oder bildet und eine Gewindespindel und ein damit kämmendes Mutterelement hat. Eine
Ausgestaltung der Spindel-Mutter-Anordnung besteht darin, dass die
Gewindespindel gegenüber dem Bremssattel in Richtung der Längsachse der Spindel/Mutter-Anordnung verschiebefest und um die Längsachse der
Spindel/Mutter-Anordnung drehbar ist und das Mutterelement gegenüber dem einen Betätigungskolben, welcher zur Ausübung der Parkbremsfunktion genutzt wird, drehfest und in Richtung der Längsachse des einen Betätigungskolbens
verschiebbar ist, so dass durch eine die Drehbewegung der Gewindespindel in Abhängigkeit ihrer Drehrichtung das Mutterelement translatorisch entweder in Anlage an den einen Betätigungskolben oder von dem einen Betätigungskolben weg bewegt wird. Dadurch ist das Schraubgetriebe in technisch einfacher Weise realisiert.
Beispielsweise sind dazu die Gewindespindel in Richtung der Längsachse der Spindel/Mutter-Anordnung verschiebefest und um die Längsachse der Spindel/Mutter-Anordnung drehbar an dem Bremssattel gelagert bzw. gehalten und, beispielsweise mittels wenigstens eines Verbindungselementes, das Mutterelement gegenüber dem einen Betätigungskolben drehfest und in Richtung der Längsachse des einen Betätigungskolbens verschiebbar gehalten.
Das Schraubgetriebe kann in technisch einfacher Weise auch realisiert werden, wenn nach einer anderen Ausgestaltung der Spindel-Mutter-Anordnung das
Mutterelement gegenüber dem Bremssattel in Richtung der Längsachse der
Spindel/Mutter-Anordnung verschiebefest und um die Längsachse der
Spindel/Mutter-Anordnung drehbar ist und die Gewindespindel gegenüber dem einen Betätigungskolben drehfest und in Richtung der Längsachse des einen
Betätigungskolbens verschiebbar ist, so dass durch eine Drehbewegung des
Mutterelements in Abhängigkeit ihrer Drehrichtung die Gewindespindel translatorisch entweder in Anlage an den einen Betätigungskolben oder von dem einen
Betätigungskolben weg bewegt wird. Beispielsweise sind dazu das Mutterelement in Richtung der Längsachse der Spindel/Mutter-Anordnung verschiebefest und um die Längsachse der Spindel/Mutter-Anordnung drehbar an dem Bremssattel gelagert bzw. gehalten und, beispielsweise mittels wenigstens eines Verbindungselementes, die Gewindespindel gegenüber dem einen Betätigungskolben drehfest und in Richtung der Längsachse des einen Betätigungskolbens verschiebbar gehalten.
Es bietet sich an, dass das Gewinde der Spindel/Mutter-Anordnung selbsthemmend ist. Dadurch ist der mit der von dem Elektromotor betätigte Betätigungskolben in derjenigen Position gehalten, in welche er von der Spindel/Mutter-Anordnung gebracht ist. Durch die Selbsthemmung bleibt die Position des Mutterelementes an der Gewindespindel solange aufrechterhalten, bis es zu einer von dem Elektromotor bewirkten Drehung der Gewindespindel kommt. Auf eine separate Arretierung zum Feststellen des einen Betätigungskolbens in der durch den Elektromotor bewirkten Einstellposition kann verzichtet werden.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Scheibenbremsanlage für ein Fahrzeug vorgesehen. Die Scheibenbremsanlage umfasst die vorstehend beschriebene Scheibenbremse und eine Bremsscheibe. Insbesondere ist die Bremsscheibe in der Aufnahme des Bremssattels der Scheibenbremse aufgenommen, so dass die
Bremsseiten des Aufnahmeraumes einer jeweiligen Flächenseite der Bremsscheibe zugewandt sind.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Feststellbremsanlage für ein Fahrzeug vorgesehen. Die Feststellbremsanlage weist die vorstehend beschriebene Scheibenbremse und/oder die vorstehend beschriebene Scheibenbremsanlage auf, die zur Ausübung einer Feststellbremsung bzw. Parkbremsung den vorstehend beschriebenen Elektromotor nutzt.
Eine mögliche Ausführungsform der Feststellbremsanlage umfasst ein elektronisches Steuergerät zum Ansteuern des Elektromotors, wobei das Steuergerät und der Elektromotor dazu ausgebildet sind, eine von der wenigstens einen zugehörigen Bremsbacke ausgeübte Bremskraft nach einem oder mehreren Vorgabewerten einzustellen, insbesondere stufenlos einzustellen, um eine Parkbremsung
auszuführen. Beispielsweise sind in den Vorgabewerten Informationen über die Neigung der Fahrbahn und/oder den Reibwert des Fahrbahnbelages und/oder über den momentanen Fahr- oder Stillstandzustand des Kraftfahrzeuges und/oder über Kenngrößen des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise den Beladungszustand, enthalten oder zugrunde gelegt. Damit ist ein kontrolliertes Einstellen der von der wenigstens einen zugehörigen Bremsbacke ausgeübten Bremskraft ermöglicht und eine Bremskraftdosierung, beispielsweise für ein komfortables Anfahren des
Kraftfahrzeuges, insbesondere auf einer geneigten Fahrbahn, durchführbar.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform einer Scheibenbremse in einer Draufsicht,
Fig. 2 einen Teil der Scheibenbremse gemäß der Figur 1 als Ansicht in Richtung des Pfeiles X der Figur 1 , Fig. 3 die Scheibenbremse gemäß der Figur 1 in einem Schnitt senkrecht zu der Zeichenebene entlang der Mittenachse A der Scheibenbremse und
Fig. 4 einen Teil der Scheibenbremse gemäß der Figur 1 als Ansicht in Richtung des Pfeiles Y der Figur 1.
Figuren 1 bis 4 zeigen - in schematischer Darstellung - eine Scheibenbremse 1 . Die Scheibenbremse 1 ist beispielsweise eine Fahrzeugbremse und kann in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise in einem Personenkraftwagen oder einem
Lastkraftwagen, eingesetzt werden. Die Figur 1 zeigt die Scheibenbremse 1 in einer Draufsicht, wobei einzelne Bauteile der Scheibenbremse 1 in einem Teilschnitt dargestellt sind. Die Figuren 2 und 4 zeigen in jeweils einer anderen Ansicht einen Teil der Scheibenbremse 1 . Die Figur 3 zeigt die Scheibenbremse 1 in einer
Schnittdarstellung. In der Figur 3 ist zusätzlich zu der Scheibenbremse 1 eine Bremsscheibe 100 dargestellt, welche beispielhaft angedeutet ist. Die Bremsscheibe 100 und die Scheibenbremse 1 bilden beispielsweise eine Scheibenbremsanlage 200 oder bilden zumindest Bestandteile einer Scheibenbremsanlage 200.
Wie insbesondere aus der Figur 1 ersichtlich ist, umfasst die Scheibenbremse 1 einen Bremsträger 10, einen Bremssattel 20, mehrere Bremsbacken 30, 30', 31 , 31 ' und einen Betätigungskolben 40. Der Bereich des Betätigungskolbens 40 ist in der Figur 1 in einem Teilschnitt dargestellt. Der Bremsträger 10 ist ortsfest in Bezug auf ein (in den Figuren 1 bis 4 nicht dargestelltes) Fahrzeug befestigbar. Dazu weist der Bremsträger 10 wenigstens eine, beispielsweise zwei Befestigungsstellen 1 1 , 1 1 ' zum Befestigen an dem Fahrzeug auf. Die Befestigungsstellen 1 1 , 1 1 ' können durch ein Durchgangsloch bzw. -bohrung oder Sackloch bzw. -bohrung, insbesondere ein Gewindeloch, gebildet sein (Figur 2).
Der Bremssattel 20 ist an dem Bremsträger 10 in Richtung der Mittenachse A der Scheibenbremse 1 bewegbar geführt. Der Bremssattel 20 bildet einen
Aufnahmeraum 21 für die Bremsscheibe 100, wobei der Aufnahmeraum 21 zwei Bremsseiten 22, 23 in Bezug auf die Bremsscheibe 100 hat, wie insbesondere aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist. Bevorzugt ist durch den Aufnahmeraum 21 zumindest ein Kreisabschnitt bzw. Kreissegment der Bremsscheibe 100
aufgenommen. Beispielsweise kann dazu der Bremssattel 20 die Bremsscheibe 100 übergreifen. Der Bremssattel 20 kann mehrteilig, beispielsweise zweiteilig,
ausgebildet sein. Beispielsweise hat der Bremssattel 20 wenigstens zwei
Bremssattelteile 20.1 , 20.2, welche mittels wenigstens eines Befestigungselements 20.3, insbesondere eines Schraubenbolzens, gegeneinander befestigt sind. Auch kann der Bremsträger 10 mehrteilig, beispielsweise zweiteilig, ausgebildet sein.
Beispielweise hat der Bremsträger 10 ein Brückenteil 10.1 , welches mittels
wenigstens eines Verbindungselementes an dem Bremsträger 10 befestigt ist und die Bremsscheibe 100 übergreift. Daran kann ein Teil des Bremssattels 20
angebunden sein.
Bezüglich eines möglichen Einbauzustandes der Scheibenbremse 1 an dem
Fahrzeug sind nachfolgend die Bremsseite 22 auch als fahrzeuginnere Seite und die Bremsseite 23 auch als fahrzeugäußere Seite bezeichnet. Insofern ist beispielhaft die Bremsscheibe 100 als Trennbauteil zur Unterscheidung zwischen der
fahrzeuginneren Seite und der fahrzeugäußeren Seite genutzt. Bauteile der
Scheibenbremse 1 , welche beginnend von der Bremsseite 22 aus in Richtung gemäß Pfeil P1 angeordnet sind, sind somit dem fahrzeuginneren Teil und Bauteile, welche beginnend von der Bremsseite 23 aus in Richtung gemäß Pfeil P2 angeordnet sind, dem fahrzeugäußeren Teil der Scheibenbremse 1 zuzuordnen (Figuren 1 und 3).
Die Scheibenbremse 1 kann als Hochleistungsbremse genutzt werden. Bevorzugt ist dazu der Bremssattel 20 als Schwimmrahmen ausgebildet. Bevorzugt sind ferner an beiden Bremsseiten 22, 23 jeweils wenigstens zwei der Bremsbacken 30, 30', 31 , 31 ' voneinander getrennt angeordnet (Figur 4). Insbesondere sind der Bremsseite 22 die Bremsbacken 30 und 30' und der Bremsseite 23 die Bremsbacken 31 und 31 ' zugeordnet, wie insbesondere aus der Figur 1 ersichtlich ist. Bevorzugt ist durch die getrennte Anordnung zwischen den Bremsbacken 30, 30' der Bremsseite 22 und zwischen den Bremsbacken 31 , 31 ' jeweils ein Zwischenraum 36 bzw.
Zwischenbereich ausgebildet, welcher frei von Reibbelag ist und damit bei einem Bremsvorgang keine Bremswirkung ausübt. Unter dem Aspekt der Hochleistungsbremse weist die Scheibenbremse 1 bevorzugt wenigstens einen weiteren Betätigungskolben 40' auf, welcher ergänzend zu dem Betätigungskolben 40 vorgesehen ist. Der Betätigungskolben 40' ist in den Figuren 1 bis 4 nicht explizit sichtbar. In der Figur 1 ist zumindest ein Gehäuseabschnitt des Bremssattels 20 angedeutet, in welchem der Betätigungskolben 40' aufgenommen ist. Das Bezugszeichen 40' ist daher diesem Gehäuseabschnitt zugeordnet, wenngleich damit der Betätigungskolben gemeint ist.
Die Betätigungskolben 40 und 40' sind jeweils in Richtung ihrer Längsachse 41 bzw. 41 ' in dem Bremssattel 20 verschiebbar aufgenommen und dadurch beispielsweise in Richtung der Mittenachse A verschiebbar. Bevorzugt sind die Betätigungskolben 40, 40' an einem fahrzeuginneren Teil 20.2 oder Abschnitt des Bremssattels 20 angeordnet. Bevorzugt sind zwei der Bremsbacken 30, 30', 31 , 31 ', insbesondere die der Bremsseite 22 zugeordneten Bremsbacken 30, 30', jeweils einem der
Betätigungskolben 40, 40' zugeordnet, beispielsweise derart, dass bei einer
Betätigung die zugeordneten Bremsbacken 30, 30' durch die Betätigungskolben 40, 40' direkt und unmittelbar gegen die Bremsscheibe 100 gedrückt werden. Bevorzugt sind Bremsbacken 30, 30' an dem Bremsträger 10 über Führungen geführt, so dass die Bremsbacken 30, 30' eine Andrückbewegung gegen die Bremsscheibe 100 ausführen können. Bevorzugt sind durch die Führungen die Bremsbacken 30, 30' an dem Bremsträger 10 gegen Bremskräfte abgestützt.
Bevorzugt sind die anderen der Bremsbacken 30, 30', 31 , 31 ', insbesondere die der Bremsseite 23 zugeordneten Bremsbacken 31 , 31 ', an einem fahrzeugäußeren Teil 20.1 oder Abschnitt des Bremssattels 20 angeordnet. Bevorzugt sind diese
Bremsbacken 31 , 31 ' durch Verschieben des Bremssattels 20, also mittelbar, zu betätigen. Beispielsweise sind die Bremsbacken 31 , 31 ' an einem Querjoch 37 des Bremssattels 20 gehalten. Das Querjoch 37 kann mehrere Stiftelemente 38 aufweisen, welche zur Abstützung und/oder Führung der zugehörigen Bremsbacken 31 , 31 ' dienen. Bevorzugt sind die Bremsbacken 31 , 31 ' über die Verbindung des Bremssattels 20 mit dem Bremsträger 10 jeweils an dem Bremsträger 10 gegen Bremskräfte abgestützt. Bevorzugt weisen die Bremsbacken 30, 30', 31 , 31 ' jeweils einen Reibbelag 32 bzw. 32' bzw. 33 bzw. 33' auf, welcher jeweils auf einem Belagträger 34 bzw. 34' bzw. 35 bzw. 35' oder einer Rückenplatte aufgebracht ist. Beispielsweise ist bei den
Bremsbacken 30, 30' der jeweilige Belagträger 34 bzw. 34' mittels der Führungen an dem Bremsträger 10 bewegbar geführt. Beispielsweise ist bei den Bremsbacken 31 , 31 ' der jeweilige Belagträger 35 bzw. 35' an dem Bremssattel 20, insbesondere dem Querjoch 37 gehalten.
Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist der Bremssattel 20 durch wenigstens ein, vorzugsweise zwei Führungselemente 12, 13, insbesondere Führungsbolzen, an dem Bremsträger 10 verschiebbar geführt. Bevorzugt sind die Führungselemente 12, 13 dazu zwischen den Bremsbacken 30, 30' der Bremsseite 22 und zwischen den Bremsbacken 31 , 31 ' der anderen Bremsseite 23 angeordnet. Beispielsweise sind die Betätigungskolben 40, 40' an dem Bremssattel 20
symmetrisch in Bezug auf eine axiale Mittelebene D des Bremsträgers 10
angeordnet. Bevorzugt sind die Führungselemente 12, 13 in der Mittelebene D angeordnet, liegen in radialer Richtung bezüglich der Mittenachse A der
Scheibenbremse 1 beabstandet zueinander und erstrecken sich beispielsweise parallel zur Mittenachse A (Figuren 1 und 3). Beispielsweise sind die
Führungselemente 12, 13 dem fahrzeuginneren Teil 20.2 bzw. Abschnitt des
Bremssattels 20 zugeordnet. Zur Führung und/oder Abstützung des Bremssattels 20 gegenüber dem Bremsträger 10 kann ein weiteres Führungselement 14, wie beispielsweise ein Bolzenelement, vorgesehen sein, welches dem fahrzeugäußeren Teil 20.1 bzw. Abschnitt des Bremssattels 20 zugeordnet ist.
Die Scheibenbremse 1 weist eine Betriebsbremsfunktion auf. Dazu werden die Betätigungskolben 40, 40' hydraulisch betätigt. Die Betätigungskolben 40, 40' sind dazu bevorzugt als Hohlkolben ausgebildet und weisen jeweils einen Innenraum 42 bzw. Hohlraum auf. In einem Druckraum 26 wird über einen Einlass 25 mittels einer Hydraulikflüssigkeit ein Bremsdruck erzeugt, der die beiden Betätigungskolben 40, 40' in Richtung gemäß Pfeil Y bewegt. Dabei gelangen die Bremsbacken 30, 30' in Anlage gegen die Bremsscheibe 100 an ihrer einen Außenseite. Wegen des Grundsatzes„actio = reactio" bewegt sich entsprechend der Bewegung der
Betätigungskolben 40 und 40' der gesamte Bremssattel 20 in die entgegengesetzte Richtung, d. h. in Richtung gemäß Pfeil X (Figur 1 ). Der die Bremsscheibe 100 übergreifende Bremssattel 20 bringt somit die Bremsbacken 31 und 31 ' in Anlage gegen die Bremsscheibe 100 an ihrer anderen Außenseite.
Bevorzugt ist der als Hydraulikraum genutzte Innenraum 42 des jeweiligen
Betätigungskolbens 40 bzw. 40' jeweils gegen den Bremssattel 20 mittels eines Dichtelementes 43 abgedichtet. Das Dichtelement 43 kann ein Dichtring sein, welcher auf den Außenumfang des zugehörigen Betätigungskolbens 40 bzw. 40' aufgebracht ist und sich gegen die Wandung des Innenumfangs der zugehörigen Kolbenaufnahme des Bremssattels abstützt.
Die Scheibenbremse 1 weist neben der Betriebsbremsfunktion zusätzlich eine Parkbremsfunktion bzw. Feststellbremsfunktion auf, welche auch als
Notbremsfunktion genutzt werden kann. Zur Ausübung der Parkbremsfunktion ist einer der Betätigungskolben 40, 40', insbesondere der Betätigungskolben 40 mittels eines Elektromotors 50 betätigbar. Der Elektromotor 50 kann grundsätzlich auch dazu genutzt sein, dass der eine Betätigungskolben 40 betätigt wird, indem beide Betätigungsarten sich überlagern, also eine hydraulische und eine mechanische Betätigungskraft gleichzeitig auf den Betätigungskolben 40 ausgeübt wird. In der Figur 1 ist beispielshaft der Elektromotor 50 schematisch dargestellt.
Bevorzugt ist der Elektromotor 50 zwischen den Betätigungskolben 40 und 40' angeordnet und die Längsachse 52 des Elektromotors 50 bzw. die Abtriebswelle 51 des Elektromotors 50 und die Längsachse 41 des Betätigungskolbens 40 liegen achsversetzt, beispielsweise achsparallel zueinander. Beispielsweise greift der Elektromotor 50 in einen Freiraum 24 des Bremssattels 20 ein, welcher
beispielsweise zwischen den Betätigungskolben 40 und 40' vorliegt. Bevorzugt fällt die Längsachse 52 des Elektromotors 50 und/oder die Abtriebswelle 51 des
Elektromotors 50 mit der Mittenachse A der Scheibenbremse 1 zusammen. Der Elektromotor 50 kann über ein Schraubgetriebe 53 mit dem Betätigungskolben 40 wirkverbindbar sein, um die Parkbremsfunktion auszuüben. Bevorzugt ist das Schraubgetriebe 53 in dem Innenraum 42 des einen Betätigungskolbens 40 angeordnet. Bevorzugt ist dazu der eine Betätigungskolben 40 einseitig offen und mit einer geschlossenen Seite der zugehörigen Bremsseite 22 zugewandt. Der andere Betätigungskolben 40' kann in gleicher Weise ausgebildet und angeordnet sein.
Auch kann der andere Betätigungskolben 40' mit einer offenen Seite der zugehörigen Bremsseite 22 zugewandt sein.
Das Schraubgetriebe 53 kann als Spindel/Mutter-Anordnung ausgebildet sein. Die Spindel-/Mutter-Anordnung weist eine Gewindespindel 54 und ein damit kämmendes Mutterelement 55 auf. Die Gewindespindel 54 ist an dem Bremssattel 20,
beispielsweise mittels eines Lagers 59, in Richtung der Längsachse 58 der
Spindel/Mutter-Anordnung verschiebefest und um die Längsachse 58 der
Spindel/Mutter-Anordnung drehbar gelagert. Mittels wenigstens eines
Verbindungselementes 57 ist das Mutterelement 55 gegenüber dem
Betätigungskolben 40 drehfest und in Richtung der Längsachse 41 des
Betätigungskolbens 40 verschiebbar gehalten. Dadurch ist eine Drehbewegung der Gewindespindel 54 in Abhängigkeit ihrer Drehrichtung möglich, durch welche das Mutterelement 55 translatorisch entweder in Anlage an den Betätigungskolben 40 oder von dem Betätigungskolben 40 wegbewegt wird. Bevorzugt ist die
Gewindespindel 54 gegen den Bremssattel 20 durch ein Dichtelement 59.1 , insbesondere eine Wellendichtung, abgedichtet, um die Dichtheit des Druckraumes 26 zu gewährleisten.
Bevorzugt ist das Mutterelement 55 mit seiner Außenumfangsfläche zumindest teilweise am Innenumfang des Betätigungskolbens 40 geführt. Beispielsweise ist ein Endbereich 56 des Mutterelements 55, insbesondere der dem zugehörigen
Bremsbacken 30 zugewandte Endbereich, radial erweitert und dient als
Führungsfläche gegenüber der Innenfläche des Betätigungskolbens 40. Bevorzugt ist das Sicherungselement 57 ein Bolzenelement oder Stiftelement, welches mit einem Ende an einem Wandungsabschnitt des Betätigungskolbens 40 befestigt ist, bevorzugt innerhalb des Innenraumes 42 des Betätigungskolbens 40 vorgesehen ist und beispielsweise mit seiner Längsachse achsparallel zu der Längsachse 58 des Betätigungskolbens 40 angeordnet ist.
Bevorzugt sind der Elektromotor 50 und das Schraubgetriebe 53 über ein
Untersetzungsgetriebe 60 miteinander triebverbunden. Beispielsweise ist das Untersetzungsgetriebe 53 mehrstufig, insbesondere zweistufig. Das
Untersetzungsgetriebe 53 kann ein Stirnradgetriebe und/oder Riemengetriebe sein. Beispielsweise ist ermöglicht das Untersetzungsgetriebe 60 eine
Gesamtuntersetzung von der Abtriebswelle 51 des Elektromotors 50 auf das Schraubgetriebe 53, insbesondere die Gewindespindel 54 von etwa 200: 1 .
Bevorzugt ist das Untersetzungsgetriebe 60 im Bereich des fahrzeugseitigen Endes der Scheibenbremse 1 angeordnet. Beispielsweise verbindet das
Untersetzungsgetriebe 60 die bevorzugt achsparallel zueinander angeordneten Wellen, nämlich die Abtriebswelle 51 des Elektromotors 50 und die Eingangswelle des Schraubgetriebes 53, insbesondere die Gewindespindel 54, miteinander.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bezugnahme auf einen bestimmten Aspekt oder eine bestimmte Ausführungsform oder eine bestimmte Ausgestaltung, dass ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft, die in Verbindung mit dem jeweiligen Aspekt oder der jeweiligen Ausführungsform oder der jeweiligen Ausgestaltung beschrieben ist, zumindest dort enthalten ist, aber nicht
notwendigerweise in allen Aspekten oder Ausführungsformen oder Ausgestaltungen der Erfindung enthalten sein muss. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jede Kombination der verschiedenen Merkmale und/oder Strukturen und/oder Eigenschaften, welche in Bezug auf die Erfindung beschrieben sind, von der Erfindung umfasst sind, sofern dies nicht ausdrücklich oder eindeutig durch den Zusammenhang widerlegt ist.
Die Verwendung von einzelnen oder allen Beispielen oder einer beispielhaften Ausdrucksweise im Text soll lediglich die Erfindung beleuchten und stellt keine Beschränkung hinsichtlich des Umfangs der Erfindung dar, wenn nichts anders behauptet wird. Auch ist keine Ausdrucksweise oder Formulierung der Beschreibung so zu verstehen, dass es sich um ein nicht beanspruchtes, aber für die Praxis der Erfindung wesentliches Element handelt ist.
Bezugszeichen
I Scheibenbremse
10 Bremsträger
10.1 Brückenteil
10.2 Verbindungselement
I I Befestigungsstelle
1 1 ' Befestigungsstelle
12 Führungselement
13 Führungselement
14 Führungselement
20 Bremssattel
20.1 Bremssattelteil
20.2 Bremssattelteil
20.3 Befestigungselement
21 Aufnahmeraum
22 Bremsseite
23 Bremsseite
24 Freiraum
25 Einlass
26 Druckraum
30 Bremsbacke
30' Bremsbacke
31 Bremsbacke
31 ' Bremsbacke
32 Reibbelag
32' Reibbelag
33 Reibbelag
33' Reibbelag
34 Belagträger ' Belagträger
Belagträger
' Belagträger
Zwischenraum
Querjoch
Stiftelement Betätigungskolben ' Betätigungskolben Längsachse
' Längsachse
Innenraum
Dichtelement Elektromotor
Abtriebswelle
Längsachse
Schraubgetriebe Gewindespindel Mutterelement Endbereich
Sicherungselement Längsachse
Lager
.1 Dichtelement
Untersetzungsgetriebe
Bremsscheibe
Scheibenbremsanlage
Mittenachse
Mittelebene Pfeil Pfeil Pfeil Pfeil

Claims

Patentansprüche
1 . Scheibenbremse (1 ), umfassend einen Bremsträger (10), einen Bremssattel (20), Bremsbacken (30, 30', 31 , 31 ') und einen Betätigungskolben (40), wobei der
Bremsträger (10) wenigstens eine Befestigungsstelle (1 1 , 1 1 ') zum Befestigen an einem Fahrzeug aufweist, wobei der Bremssattel (20) an dem Bremsträger (10) geführt ist, einen Aufnahmeraum (21 ) für eine Bremsscheibe (100) aufweist und der Aufnahmeraum (21 ) zwei Bremsseiten (22, 23) in Bezug auf die Bremsscheibe (100) hat, wobei die Bremsbacken (30, 30', 31 , 31 ') den Bremsseiten (22, 23) zugeordnet sind und an dem Bremsträger (10) gegen Bremskräfte abgestützt sind, wobei der Betätigungskolben (40) in Richtung seiner Längsachse (41 ) an dem Bremssattel (20) verschiebbar aufgenommen ist und zur Ausübung einer Betriebsbremsfunktion der Scheibenbremse (1 ) betätigbar ist und wobei mittels eines Elektromotors (50) der Betätigungskolben (40) zur Ausübung einer Parkbremsfunktion der Scheibenbremse (1 ) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer
Betätigungskolben (40') vorgesehen ist, welcher in Richtung seiner Längsachse (41 ') an dem Bremssattel (20) verschiebbar aufgenommen ist, wobei zur Ausübung der Betriebsbremsfunktion die wenigstens zwei Betätigungskolben (40, 40') betätigbar sind und zur Ausübung der Parkbremsfunktion einer der Betätigungskolben (40, 40') betätigbar ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer der Bremsseiten (22, 23) wenigstens zwei der Bremsbacken (30, 30', 31 , 31 ') voneinander getrennt angeordnet sind und den wenigstens zwei Bremsbacken (30, 30') jeweils einer der Betätigungskolben (40, 40') zugeordnet ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Bremsseiten (22, 23) jeweils wenigstens zwei der Bremsbacken (30, 30', 31 ,
31 ') voneinander getrennt angeordnet sind und den Bremsbacken (30, 30') einer der
Bremsseiten (22, 23) jeweils einer der Betätigungskolben (40, 40') zugeordnet ist, und dass der Bremssattel (20) durch wenigstens ein, vorzugsweise zwei
Führungselemente (12, 13) an dem Bremsträger (10) verschiebbar geführt ist, wobei die Führungselemente (12, 13) zwischen den Bremsbacken (30, 30'; 31 , 31 ') der jeweiligen Bremsseite (22; 23) angeordnet sind.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskolben (40, 40') an dem Bremssattel (20) symmetrisch in Bezug auf eine axiale Mittelebene (D) des Bremsträgers (10) angeordnet sind und die
Führungselemente (12, 13) in der Mittelebene (D) angeordnet sind und in radialer Richtung bezüglich der Mittenachse (A) der Scheibenbremse (1 ) beabstandet zueinander liegen.
5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Elektromotor (50) zwischen den Betätigungskolben (40, 40') angeordnet ist und die Längsachse (52) des Elektromotors (50) und/oder die Abtriebswelle (51 ) des Elektromotors (50) und die Längsachse (41 ) des von dem Elektromotor (50) betätigbaren Betätigungskolbens (40) achsversetzt zueinander liegen, insbesondere achsparallel zueinander liegen.
6. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Elektromotor (50) in einen Freiraum (24) des Bremssattels (20) eingreift.
7. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Längsachse (52) des Elektromotors (50) und/oder die Abtriebswelle (51 ) des Elektromotors (50) mit der Mittenachse (A) der
Scheibenbremse (1 ) zusammenfällt.
8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Elektromotor (50) über ein Schraubgetriebe (53) mit dem einen Betätigungskolben (40) wirkverbindbar ist, um die Parkbremsfunktion auszuüben.
9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Betätigungskolben (40) ein einseitig offener Hohlkolben ist, welcher mit einer geschlossenen Seite der zugehörigen Bremsseite (22) zugewandt ist und das Schraubgetriebe (53) zumindest teilweise im Innenraum (42) des einen Betätigungskolbens (40) angeordnet ist.
10. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Betriebsbremsfunktion der Scheibenbremse (1 ) durch eine hydraulische Betätigung der Betätigungskolben (40, 40') ausgeübt wird und der Innenraum (42) des einen Betätigungskolbens (40) eine Hydraulikkammer bildet.
1 1 . Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (50) und das Schraubgetriebe (53) über ein Untersetzungsgetriebe (60) miteinander triebverbunden sind.
12. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubgetriebe (53) eine Spindel/Mutter-Anordnung aufweist und eine Gewindespindel (54) und ein damit kämmendes Mutterelement (55) hat.
13. Scheibenbremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Gewindespindel (54) gegenüber dem Bremssattel (20) in Richtung der Längsachse (58) der Spindel/Mutter-Anordnung verschiebefest und um die Längsachse (58) der Spindel/Mutter-Anordnung drehbar ist und das Mutterelement (55) gegenüber dem einen Betätigungskolben (40) drehfest und in Richtung der Längsachse (41 ) des einen Betätigungskolbens (40) verschiebbar ist, so dass durch eine Drehbewegung der Gewindespindel (54) in Abhängigkeit ihrer Drehrichtung das Mutterelement (55) translatorisch entweder in Anlage an den einen Betätigungskolben (40) bewegt wird oder von dem einen Betätigungskolben (40) weg bewegt wird.
14. Scheibenbremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das
Mutterelement (55) gegenüber dem Bremssattel (20) in Richtung der Längsachse (58) der Spindel/Mutter-Anordnung verschiebefest und um die Längsachse (58) der Spindel/Mutter-Anordnung drehbar ist und die Gewindespindel (54) gegenüber dem einen Betätigungskolben (40) drehfest und in Richtung der Längsachse (41 ) des einen Betätigungskolbens (40) verschiebbar ist, so dass durch eine Drehbewegung des Mutterelements (55) in Abhängigkeit ihrer Drehrichtung die Gewindespindel (54) translatorisch entweder in Anlage an den einen Betätigungskolben (40) bewegt wird oder von dem einen Betätigungskolben (40) weg bewegt wird.
15. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde der Spindel/Mutter-Anordnung selbsthemmend ist.
16. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremssattel (20) als Schwimmrahmen ausgebildet ist.
17. Scheibenbremsanlage (100) für ein Kraftfahrzeug mit einer Bremsscheibe (1 10) und einer Scheibenbremse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
18. Feststellbremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer Scheibenbremse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und/oder einer Scheibenbremsanlage (100) nach Anspruch 17, welche zur Ausübung einer Feststellbremsung den Elektromotor (50) der Scheibenbremse (1 ) nutzt.
19. Feststellbremsanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremsanlage ein elektronisches Steuergerät zum Ansteuern des
Elektromotors (50) umfasst, wobei das Steuergerät und der Elektromotor (50) dazu ausgebildet sind, eine Feststellbremskraft nach einem oder mehreren Vorgabewerten einzustellen.
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