DE102021115795A1

DE102021115795A1 - Brake caliper of an electromechanically operable friction brake of a vehicle

Info

Publication number: DE102021115795A1
Application number: DE102021115795.1A
Authority: DE
Inventors: Roland König; Ralf Stroph; Kristian Vetter
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2022-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bremssattel einer elektromechanisch betreibbaren Reibungsbremse eines Fahrzeuges umfassend:- ein Gehäuse, indem zumindest ein zylinderförmiger Bremskolben zur Betätigung eines Bremsbelags axial beweglich angeordnet ist,- wobei der Bremskolben durch eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Betätigungsvorrichtung axial betätigbar ist,- wobei die Betätigungsvorrichtung durch eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Antriebs-Getriebe-Einheit antreibbar ist und- wobei die Betätigungsvorrichtung ein Kurvengetriebe mit einer nicht-linearen Gesamtübersetzung umfasst,- wobei das Kurvengetriebe eine Kurvenscheibe und ein Kraftumlenkelement umfasst,- wobei die Kurvenscheibe durch die Antriebs-Getriebe-Einheit betätigt wird und- wobei das Kraftumlenkelement derart ausgebildet ist, dass dieses die von der Kurvenscheibe eingeleitete Kraft um zumindest 120° auf einen zumindest annähernd koaxial zum Bremskolben angeordneten Druckstab umleitet,- wobei der Druckstab derart mit dem Kraftumlenkelement verbunden ist, dass dieser in Folge der Kraftumleitung des Kraftumleitungselements axial verschiebbar ist, wobei sich der Bremskolben in Folge der axialen Bewegung des Druckstabes ebenfalls axial bewegt.The invention relates to a brake caliper of an electromechanically operable friction brake of a vehicle, comprising:- a housing in which at least one cylindrical brake piston for actuating a brake pad is arranged so that it can move axially,- the brake piston being axially operable by an actuating device arranged inside the housing,- the actuating device can be driven by a drive-gear unit arranged inside the housing and- the actuating device comprising a cam gear with a non-linear overall transmission ratio,- the cam gear comprising a cam disc and a force deflection element,- the cam disc being driven by the drive-gear unit is actuated and- wherein the force deflection element is designed such that it redirects the force introduced by the cam disc by at least 120° to a pressure rod arranged at least approximately coaxially with the brake piston,- the pressure rod being such with the force deflection element is connected in that it is axially displaceable as a result of the force deflection of the force deflection element, the brake piston also moving axially as a result of the axial movement of the push rod.

Description

Die Erfindung betrifft Bremssattel einer elektromechanisch betreibbaren Reibungsbremse eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die WO 2010/133463 A1 und die WO14139919A1 verwiesen.The invention relates to a brake caliper of an electromechanically operable friction brake of a vehicle according to the preamble of claim 1. The prior art is referred to by way of example WO 2010/133463 A1 and the WO14139919A1 referred.

Aus dem Stand der Technik sind sogenannte elektromotorisch betriebene Radbremsen für Kraftfahrzeuge, insbesondere PKW's bekannt. Aufgrund vieler Vorteile ggü. einer herkömmlichen hydraulischen bzw. pneumatischen Bremsanlagen, wie beispielsweise eine bessere Regelbarkeit, der Entfall eines Bremsgeräts, einer Vermeidung von Bremsflüssigkeit sowie einer vereinfachten Diagnose und Wartung, ist derzeit in der Automobilindustrie ein klarer Trend zu elektromotorisch betätigten Bremssystemen und insbesondere elektromotorisch betätigten Reibungsbremsen, zu erkennen.So-called wheel brakes operated by an electric motor for motor vehicles, in particular passenger cars, are known from the prior art. Due to many advantages vs. of a conventional hydraulic or pneumatic brake system, such as better controllability, the omission of a brake device, avoidance of brake fluid and simplified diagnosis and maintenance, there is currently a clear trend in the automotive industry towards brake systems actuated by electric motors and in particular friction brakes actuated by electric motors .

An Fahrzeug-Hinterachsen ist der Einsatz von elektromotorisch betriebenen Bremssystemen bereits bekannt. Dabei treibt ein Elektromotor ein Getriebe an, von dessen Ausgang beispielsweise eine Kugelgewindespindel angetrieben wird, die dann die Zuspannkraft erzeugt, d.h. beispielsweise Reibbeläge gegen eine Bremsscheibe drückt. Dieser fest übersetzte Antrieb ist eine einfache Methode, die an der Hinterachse erforderlichen Zuspannkräfte in der geforderten Zeit zu erzeugen. Bedingt durch die dynamische Achslastverlagerung sind die an der Vorderachse geforderten Zuspannkräfte jedoch deutlich höher.The use of brake systems operated by electric motors is already known on vehicle rear axles. An electric motor drives a gearbox, the output of which drives a ball screw spindle, for example, which then generates the clamping force, i.e. presses friction linings against a brake disc, for example. This permanently geared drive is a simple method of generating the clamping forces required on the rear axle in the required time. Due to the dynamic axle load shift, however, the clamping forces required on the front axle are significantly higher.

Ein einfaches Skalieren eines bekannten Bremssattels der Hinterachse zur doppelten Spannkrafterzeugung führt wegen des dann nahezu verdoppelten Leistungsbedarfs nicht zum Ziel. Zudem ist der dem Bremssattel, insbesondere aufgrund der kinematischen Auslegung und der geometrischen Gestaltung der Vorderachsen, verbleibende Bauraum stark begrenzt.Simply scaling a known brake caliper on the rear axle to generate twice the clamping force does not lead to the goal because the power requirement is then almost doubled. In addition, the installation space remaining for the brake caliper is very limited, in particular due to the kinematic design and the geometric design of the front axles.

Das Getriebesystem stellt die mechanische Verbindung zwischen Aktor und Reibungsbremse dar. Durch den Einsatz eines Elektromotors ist mindestens eine Getriebestufe , sowie eine Mechanik die die Rotationsbewegung in eine translatorische Zustellbewegung der Beläge umwandelt, zwingend erforderlich. Neben Wirkungsgrad, Bauraumbedarf und Steifigkeit bestimmt vor allem die Kennlinie zur Anpassung der Kennungen von Aktuator bzw. Wandler und Reibbremse die Eignung des Getriebes. Hier bieten sich für elektromotorisch betriebene Reibbremsen Getriebe mit nichtlinearen Übersetzungen an, die aber zusätzlich über eine Verschleißnachstellung verfügen müssen, damit sie ihren Arbeitsbereich über der Standzeit bzw. der Betriebsdauer oder bei zunehmenden Bremsenverschleiß nicht verändern. Eine Vielzahl denkbarer Getriebeprinzipien lässt sich in ihrer mathematischen Beschreibung auf Keil- bzw. Hebelprinzipien zurückführen. Für das beschriebene Problem entsteht ein Lösungsraum von Prinzipien mit veränderlichen Hebelverhältnissen oder Kombinationen aus mehreren Hebeln. Reibungsbremsen, die über Nocken, Exzenter, Kniehebel oder ähnlichem angedrückt werden, wie z.B. in der WO 2010/133463 A1 und in der WO14139919A1 aufgezeigt, besitzen von Haus aus ein nicht-lineares Kraft-Wegverhalten, d.h., dass die erzeugte Andrückkraft (bzw. das erzeugte Andrückmoment) keinen linearen Zusammenhang mit dem Betätigungsweg (oder Drehwinkel) aufweist. Diese Reibungsbremsen werden daher auch in der Regel über elektronische Steuerungen angesteuert.The gear system represents the mechanical connection between the actuator and the friction brake. The use of an electric motor requires at least one gear stage and a mechanism that converts the rotational movement into a translational movement of the pads. In addition to efficiency, space requirements and rigidity, the characteristic curve for adapting the identifiers of the actuator or converter and friction brake primarily determines the suitability of the transmission. Gears with non-linear transmission ratios are ideal for friction brakes operated by electric motors, but they must also have wear adjustment so that they do not change their working range over the service life or service life or with increasing brake wear. A large number of conceivable transmission principles can be traced back to wedge or lever principles in their mathematical description. For the problem described, a solution space of principles with variable lever ratios or combinations of several levers is created. Friction brakes that are pressed on cams, eccentrics, toggle levers or the like, such as in the WO 2010/133463 A1 and in the WO14139919A1 shown, inherently have a non-linear force-displacement behavior, ie that the pressure force generated (or the pressure torque generated) has no linear relationship with the actuation path (or angle of rotation). These friction brakes are therefore also usually controlled via electronic controls.

Die Betätigungsmechanik der Bremse wird bei einer elektromotorisch betriebenen Vorderachs-Reibbremse ebenfalls mit hohen Kräften beaufschlagt, wodurch selbst bei guter Lagerung zusätzliche mechanische Reibung in den bewegten Teilen der Reibungsbremse entsteht. Damit sind, je nach Lagerung der Betätigungsmechanik, bei einer Vollbremsung bis zu 600W elektrische Betätigungsleistung pro Vorderrad nicht auszuschließen. Diese Leistungen kommen an die Grenze eines 12 Volt-Bordnetzes eines herkömmlichen KFZ, vor allem wenn zusätzlich weitere elektrische Verbraucher eingeschaltet sind. Es ist daher wünschenswert, so wenig elektrische Energie bzw. Leistung wie möglich für eine Bremsung aufbringen zu müssen, was insbesondere für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge zutrifft. In der Energie bzw. Leistung zum Zuspannen der Reibungsbremse stecken zwei naheliegende Verbesserungsansätze: einerseits kann die benötigte Leistung des Elektromotors zum Andrücken der Beläge durch kleinere Reibung in der Betätigung reduziert werden, andererseits kann der erforderliche Betätigungsweg durch steifere Bremsenkomponenten (die sich beim Zuspannen weniger verformen) verkleinert werden.In the case of an electric motor-operated front axle friction brake, the actuating mechanism of the brake is also subject to high forces, which means that additional mechanical friction occurs in the moving parts of the friction brake, even with good storage. Depending on the mounting of the actuation mechanism, up to 600W electrical actuation power per front wheel cannot be ruled out in the event of emergency braking. These performances reach the limits of a 12 volt vehicle electrical system in a conventional vehicle, especially if other electrical consumers are also switched on. It is therefore desirable to have to apply as little electrical energy or power as possible for braking, which applies in particular to hybrid or electric vehicles. There are two obvious approaches to improvement in the energy or power required to apply the friction brake: on the one hand, the power required by the electric motor to press the pads down can be reduced by lower friction during actuation, and on the other hand, the required actuation path can be reduced by using stiffer brake components (which deform less when applied ) can be reduced.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Bremssattel einer elektromotorisch betreibbaren Reibungsbremse, insbesondere für ein Vorderrad eines zweispurigen Fahrzeuges aufzuzeigen, welche eine Reduktion des Leistungsbedarfs und damit eine Erhöhung der Effizienz ermöglicht und dennoch eine ausreichend hohe Zuspannkraft in einem vorgegebenen Zeitfenster gewährleistet, wobei nur ein minimaler Bauraumbedarf zur Unterbringung aller Komponenten des Bremssattels erforderlich ist.It is therefore an object of the invention to show a brake caliper of a friction brake that can be operated by an electric motor, in particular for a front wheel of a two-track vehicle, which enables a reduction in the power requirement and thus an increase in efficiency and yet ensures a sufficiently high application force in a predetermined time window, with only one minimal installation space is required to accommodate all components of the brake caliper.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch einen Bremssattel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Fahrzeug umfassend einen solchen Bremssattel mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The object is achieved by a brake caliper with the features of claim 1 and with a vehicle comprising such a brake caliper with the features of claim 12. Advantageous training and further developments are contained in the dependent claims.

Es wird ein Bremssattel einer elektromechanisch betreibbaren Reibungsbremse eines Fahrzeuges, insbesondere eines Vorderrades eines zweispurigen Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen.A brake caliper of an electromechanically operable friction brake of a vehicle, in particular a front wheel of a dual-track motor vehicle, is proposed.

Der Bremssattel umfasst ein Bremssattel-Gehäuse, indem zumindest ein (bevorzugt zwei) zylinderförmiger Bremskolben zur Betätigung eines (oder mehrerer) Bremsbelags axial beweglich angeordnet ist. Der Bremskolben bzw. die Bremskolben sind durch eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Betätigungsvorrichtung axial betätigbar.The brake caliper comprises a brake caliper housing in which at least one (preferably two) cylindrical brake pistons for actuating one (or more) brake pads is arranged so that it can move axially. The brake piston or the brake pistons can be actuated axially by an actuating device arranged inside the housing.

Die Betätigungsvorrichtung selbst wird dabei elektromechanisch, ebenfalls durch eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Antriebs-Getriebe-Einheit, insbesondere durch einen Elektromotor und ein zugehöriges Zahnradgetriebe, betätigt bzw. angetrieben. In einer bevorzugten Ausführung ist das Getriebe 2 bis 4-stufig und mit einer Gesamtübersetzung von 8 bis 20 ins Langsame ausgeführt.The actuating device itself is actuated or driven electromechanically, likewise by a drive/gear unit arranged inside the housing, in particular by an electric motor and an associated gear mechanism. In a preferred embodiment, the transmission has 2 to 4 stages and is designed with a total gear ratio of 8 to 20 to slow down.

Um den wirksamen Reibradius eines Bremsbelags zu vergrößern ist es bevorzugt vorgesehen, insbesondere an den Vorderrädern, längere, schmälere Bremsbeläge vorzusehen, sodass vorteilhaft die Zuspannkräfte reduziert werden können. Durch die große Belaglänge ist eine Betätigung durch zwei Kolben für eine gleichmäßigere Druckverteilung bevorzugt.In order to increase the effective friction radius of a brake pad, it is preferably provided, in particular on the front wheels, to provide longer, narrower brake pads so that the application forces can advantageously be reduced. Due to the long pad length, two-piston actuation is preferred for more even pressure distribution.

Der Weg eines Bremskolbens im Bremssattelgehäuse während einer Bremsung wird dabei in einen Zustellweg und in einen Kraftstellweg eingeteilt. Beim Zustellweg wird vorteilhafterweise eine geringe (ferner vorteilhaft konstante) Kraft gestellt, um ein Lüftspiel und einen Schrägverschleiß an den Bremsbelägen auszugleichen, d.h. um die Bremsbeläge in flächigen Kontakt mit einer Bremsscheibe zu bringen. Während dem Kraftstellweg wird bevorzugt eine (vorteilhafterweise nahezu linear ansteigende) Kraft entsprechend einer hookschen Gerade gestellt, sodass ein Bremskraftaufbau von einer minimalen Bremsung bis zu einer Vollbremsung realisierbar ist.The travel of a brake piston in the brake caliper housing during braking is divided into a feed travel and a force travel. A low (advantageously constant) force is advantageously applied during the infeed path in order to compensate for a clearance and oblique wear on the brake pads, i.e. to bring the brake pads into planar contact with a brake disc. During the force adjustment path, a force (advantageously increasing almost linearly) is preferably set in accordance with a Hook's straight line, so that a braking force build-up from minimal braking to full braking can be implemented.

Um den Leistungsbedarf bei einer Bremskolbenbetätigung zu minimieren und bei angeforderter maximaler Stellgeschwindigkeit die maximale Leistung des Antriebs über den gesamten Kolben-Stellweg möglichst vollständig zu nutzen und so die Gesamtstellzeit zu verkürzen, ist es vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung ein Kurvengetriebe mit einer nicht-linearen Gesamtübersetzung umfasst. Eine solche nicht-lineare Betätigung ermöglicht es, dass der Zustellweg so schnell wie möglich mit einer Mindestkraft (z.B. 2 kN) durchfahren werden kann und im Kraftstellweg immer weniger Weg pro Zeiteinheit und somit bei gleichem Leistungseinsatz mehr Kraft zu stellen.In order to minimize the power requirement when actuating the brake piston and, when the maximum actuating speed is requested, to use the maximum power of the drive over the entire piston actuating path as completely as possible and thus to shorten the total actuating time, it is provided that the actuating device is a cam mechanism with a non-linear overall transmission ratio includes. Such a non-linear actuation makes it possible for the infeed path to be traversed as quickly as possible with a minimum force (e.g. 2 kN) and in the force adjustment path to set less and less distance per unit of time and thus to set more force with the same power input.

Das Kurvengetriebe umfasst eine Kurvenscheibe sowie ein Kraftumlenkelement. Dabei wird über die Antriebs-Getriebe-Einheit das Kurvengetriebe, insbesondere die Kurvenscheibe angetrieben, wobei die Kurvenscheibe wiederrum die Kraft auf das Kraftumlenkelement überträgt. Das Kraftumlenkelement ist dabei derart ausgebildet ist, dass dieses die von der Kurvenscheibe eingeleitete Kraft um zumindest 120°, bevorzugt 160-200°, auf einen zumindest annähernd koaxial zum Bremskolben angeordneten Druckstab umleiten kann. In Folge der Kraftumleitung des Kraftumleitelements auf den Druckstab, ist der Druckstab axial verschiebbar, wobei gleichzeitig eine axiale Bewegung des Bremskolbens bewirkt wird.The cam mechanism includes a cam disk and a force deflection element. The cam gear, in particular the cam disk, is driven via the drive-gear unit, the cam disk in turn transmitting the force to the force deflection element. The force deflection element is designed in such a way that it can redirect the force introduced by the cam disk by at least 120°, preferably 160-200°, onto a pressure rod arranged at least approximately coaxially with the brake piston. As a result of the force being diverted from the force diverting element to the pressure rod, the pressure rod can be displaced axially, with an axial movement of the brake piston being effected at the same time.

Der Umlenkbereich des Umlenkelements von zumindest 120° und bevorzugt 160° bis 200° ermöglicht eine bauraumsparende und bauraumoptimierte Anordnung der einzelnen Bestandteile (insbesondere der Betätigungsvorrichtung) des Bremssattels. The deflection area of the deflection element of at least 120° and preferably 160° to 200° enables a space-saving and space-optimized arrangement of the individual components (in particular the actuating device) of the brake caliper.

Durch einen derartigen Mindest-Umlenkwinkel kann gewährleistet werden, dass die Kurvenscheibe und das Umlenkelement, im eingebauten Zustand des Bremssattels am Rad des Fahrzeuges, zumindest annähernd in Umfangsrichtung des Rads betrachtet längs des Bremssattels (Bremssattellängsrichtung) nebeneinander angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass der Bremssattel bzw. das Bremssattelgehäuse , wie auch die Bremsbeläge, länger (entlang der Scheiben- oder Radumfangsrichtung) und schmäler gebaut werden kann und daher nicht in Fahrzeugquerrichtung (also in Richtung Fahrzeuginnen) gebaut werden muss.Such a minimum deflection angle can ensure that the cam disk and the deflection element, when the brake caliper is installed on the wheel of the vehicle, are arranged next to one another at least approximately in the circumferential direction of the wheel along the brake caliper (brake caliper longitudinal direction). This has the advantage that the brake caliper or the brake caliper housing, like the brake pads, can be built longer (along the disc or wheel circumferential direction) and narrower and therefore does not have to be built in the transverse direction of the vehicle (i.e. towards the inside of the vehicle).

Jene Richtung, welche im eingebauten Zustand des Bremssattels am Rad des Fahrzeuges zumindest annähernd in Scheibenumfangsrichtung ausgerichtet ist, wird in dieser Anmeldung als die Bremssattellängsrichtung bezeichnet.The direction which is aligned at least approximately in the circumferential direction of the disk when the brake caliper is installed on the wheel of the vehicle is referred to in this application as the longitudinal direction of the brake caliper.

Der Bremssattel bzw. das Bremssattelgehäuse ist dabei zumindest annähernd symmetrisch zu einer Bremssattelmittenachse bzw. einer Bremssattelmittenebene ausgebildet. Die Bremssattelmittenebene bildet dabei bevorzugt jene Ebene, welche den Bremssattel im eingebauten Zustand am Rad des Fahrzeuges, in Fahrzeugquerrichtung in zwei symmetrische Hälften teilt. Die Bremssattelmittenebene beschreibt daher eine Ebene, welche im eingebauten Zustand des Bremssattels im Rad durch die Raddrehachse verläuft und welche senkrecht auf der durch die beiden Mittellinien der Betätigungskolben gebildeten Ebene steht (in den 4, 5 und 6 ist jeweils eine Schnittansicht in dieser Ebene aufgezeigt).The brake caliper or the brake caliper housing is designed at least approximately symmetrically to a brake caliper center axis or a brake caliper center plane. The brake caliper center plane preferably forms that plane which divides the brake caliper into two symmetrical halves in the transverse direction of the vehicle when it is installed on the wheel of the vehicle. The brake caliper center plane therefore describes a plane which, when the brake caliper is installed in the wheel, runs through the axis of rotation of the wheel and which is perpendicular to the plane formed by the two center lines of the actuating pistons (in the 4 , 5 and 6 a sectional view in this plane is shown in each case).

Das Kraftumlenkelement ist bevorzugt, im Gegensatz zu einem Kniehebel oder mehreren miteinander verbundenen Hebelarmen, ein als einstückiges Hebelelement ausgebildet.The force deflection element is preferably designed as a one-piece lever element, in contrast to a toggle lever or a plurality of lever arms connected to one another.

Besonders bevorzugt ist das Kraftumlenkelement als Kipphebel ausgebildet. Dabei wird insbesondere ein sog. Rollenkipphebel vorgeschlagen, welcher in den Figuren näher erläutert wird. Bevorzugt erfolgt dann die Übergabe der Kraft von der Kurvenscheibe auf den mit dem Bremssattelgehäuse mittels bspw. einer Drehachse verbundenen Rollenkipphebel über an ihm befestigte Rollen am momentanen Kontaktpunkt.The force deflection element is particularly preferably designed as a rocker arm. A so-called roller rocker arm is proposed in particular, which is explained in more detail in the figures. Preferably, the force is then transferred from the cam disc to the roller rocker arm, which is connected to the brake caliper housing by means of a rotary axis, for example, via rollers attached to it at the instantaneous contact point.

In einer bevorzugten Ausführung überträgt der bevorzugte Kipphebel die von der Kurvenscheibe übertragene Kraft mit einem Übersetzungsverhältnis von ca. 3 bis 8 auf den Druckstab. Je nach geometrischer Ausgestaltung des Kipphebels kann daher bevorzugt die zu übertragende Kraft um den Faktor 3 bis 8 erhöht werden, sodass die höchsten Kräfte (d.h. die Zuspannkräfte) erst am Ende der kinematischen Kette generiert werden und das Betätigungsgetriebe, die Kurvenscheibe, und der Kipphebel bzw. dessen Rollen folglich nur mit den im Hebelverhältnis reduzierten Kräften belastet werden.In a preferred embodiment, the preferred rocker arm transmits the force transmitted by the cam to the push rod at a gear ratio of about 3 to 8. Depending on the geometric design of the rocker arm, the force to be transmitted can therefore preferably be increased by a factor of 3 to 8, so that the highest forces (i.e. the clamping forces) are only generated at the end of the kinematic chain and the actuating gear, the cam disk and the rocker arm or whose rollers are consequently only loaded with the forces reduced in the lever ratio.

Dabei ist die Kurvenscheibe bzw. das Umlenkelement derart gestaltet, dass, wie vorbeschrieben, der Zustellweg so schnell wie möglich mit der erforderlichen Mindestkraft (z.B. 2kN) durchfahren wird und im Kraftstellweg dann immer weniger Weg pro Zeiteinheit erfolgt.The cam disk or the deflection element is designed in such a way that, as described above, the infeed path is traversed as quickly as possible with the required minimum force (e.g. 2kN) and the force adjustment path then takes less and less distance per unit of time.

Unter einer genannten, zumindest annähernden Koaxilität des Druckstabes zum Bremskolben werden geringfügige Abweichungen angesprochen, zu denen es aufgrund der geometrischen Ausgestaltung des Verbindungsbereichs zwischen dem Druckstab und dem Umlenkelement kommen kann. Der Druckstab ist dabei bevorzugt derart mit dem Umlenkelement verbunden, dass bei größter Kraftübertragung (also bei einer Vollbremsung) der Druckstab exakt koaxial zur Kolbenachse angeordnet ist. Ein Energieverlust aufgrund von auftretenden Querkräften während der Vollbremsung kann somit vorteilhaft vermieden werden.Under a mentioned, at least approximate coaxiality of the pressure rod to the brake piston, minor deviations are addressed, which can occur due to the geometric design of the connection area between the pressure rod and the deflection element. The push rod is preferably connected to the deflection element in such a way that the push rod is arranged exactly coaxially with the piston axis when the force is transmitted to the greatest extent (ie in the event of emergency braking). A loss of energy due to transverse forces occurring during emergency braking can thus be advantageously avoided.

Der Druckstab umfasst dabei bevorzugt an seinen jeweiligen Enden (also an jedem Ende, welches ihn mit dem Kolben zumindest indirekt verbindet und an jenem Ende welches ihn mit dem Umlenkhebel verbindet) jeweils eine Kugelkalotte. Eine solche ermöglicht vorteilhaft den Ausgleich von Winkelfehlern.In this case, the pressure rod preferably comprises a spherical segment at each of its respective ends (that is to say at each end which connects it at least indirectly to the piston and at that end which connects it to the deflection lever). Such advantageously allows the compensation of angle errors.

Wie vorbeschrieben ist es wegen der vorteilhaften, langen, schmalen Bremsbeläge bevorzugt, ein System mit zwei, die Zuspannkraft übertragenden, Kolben zu verwenden. Jeder der beiden Kolben überträgt dann also die halbe Zuspannkraft. Der Bremssattel und die zughörigen Bestandteile sind dabei bevorzugt derart angeordnet und ausgebildet, dass bei Betätigung der Bremskolben (also insbesondere bei Bremsung) beide Bremskolben synchron angesteuert und bewegt werden. Die beiden Bremskolben sind daher bevorzugt zumindest annähernd parallel zueinander im Bremssattelgehäuse angeordnet.As previously described, it is preferred to use a system with two pistons transmitting the application force because of the advantageous long, narrow brake pads. Each of the two pistons then transmits half the clamping force. The brake caliper and the associated components are preferably arranged and designed in such a way that when the brake pistons are actuated (ie in particular when braking), both brake pistons are activated and moved synchronously. The two brake pistons are therefore preferably arranged at least approximately parallel to one another in the brake caliper housing.

Da durch die synchron bewegten Kolben ein axialer Schrägverschleiß der Beläge weitestgehend vermieden wird, sollte eine Kraftreduzierung auf der einlaufenden Seite des Bremsbelags nicht erforderlich sein. Ist dies dennoch gewünscht, so kann dies über eine einseitige geometrische Anpassung des Umlenkelements oder eine einseitig angepasste Kurvenscheibe erreicht werden.Since the synchronously moving pistons largely prevent axial wear on the pads, it should not be necessary to reduce the force on the incoming side of the brake pad. If this is nevertheless desired, this can be achieved by means of a one-sided geometric adaptation of the deflection element or a cam disk which is adapted on one side.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst jeder Bremskolben eine zuvor beschriebene Betätigungsvorrichtung. Ferner bevorzugt sind die beiden Betätigungsvorrichtungen und die jeweiligen zugehörigen Bremskolben zumindest annähernd symmetrisch zu der genannten Bremssattelmittenebene angeordnet. Besonders bevorzugt werden dann die beiden Betätigungsvorrichtungen gemeinsam (und insbesondere synchron) durch die Antriebs-Getriebe-Einheit (gemeinsam) betätigt. Die Antriebs-Getriebe-Einheit kann dann ebenfalls bevorzugt zumindest im Wesentlichen symmetrisch zur Bremssattelmittenebene angeordnet sein.In a further preferred embodiment of the invention, each brake piston comprises an actuating device as described above. Furthermore, the two actuating devices and the respective associated brake pistons are preferably arranged at least approximately symmetrically to the central plane of the brake caliper mentioned. The two actuating devices are then particularly preferably actuated jointly (and in particular synchronously) by the drive-gear unit (jointly). The drive-gear unit can then likewise preferably be arranged at least essentially symmetrically to the center plane of the brake caliper.

Bei einer genannten bevorzugten Ausführung der Antriebs-Getriebe-Einheit als Elektromotor mit nachgeschaltetem Zahnradgetriebe, ist der Elektromotor getriebebedingtminimal (ca. 1 bis 5 mm) aus der Symmetrieebene verschoben um einen vollsymmetrischen Aufbau des Zahnradgetriebes zwischen den Kolben zu ermöglichen.In a preferred embodiment of the drive-gear unit as an electric motor with a downstream gear train, the electric motor is gear-related minimal (approx. 1 to 5 mm) shifted from the plane of symmetry to allow a fully symmetrical structure of the gear train between the pistons.

Eine solche symmetrische Anordnung aller die beiden Kolben antreibenden Komponenten ist, da sie identische Betätigungskräfte auf die Kolben und optimale Bauraumnutzung sicherstellt, besonders vorteilhaft.Such a symmetrical arrangement of all the components driving the two pistons is particularly advantageous since it ensures identical actuation forces on the pistons and optimum use of installation space.

Damit eine besonders vorteilhafte Bauraumausnutzung bei einer genannten bevorzugten symmetrischen Ausbildung der die Kolben betätigen Komponenten erfolgen kann, ist es ferner bevorzugt vorgesehen, die Antriebs-Getriebe-Einheit, die Bremskolben und die Betätigungsvorrichtungen jeweils derart räumlich im Bremssattelgehäuse anzuordnen, dass sich das Gehäuse zumindest überwiegend in Bremssattellängsrichtung erstreckt. D.h. es ist bevorzugt vorgesehen, dass die genannten Komponenten in Bremssattellängsrichtung zumindest teilweise nebeneinander angeordnet sind, sodass sich das Bremssattelgehäuse zumindest im Wesentlichen in Bremssattellängsrichtung erstreckt. Die Erstreckung des Bremssattelgehäuses zumindest überwiegend in Bremssattellängsrichtung hat den Vorteil, dass der sowie nur spärlich vorhandene Bauraum in Bremssattelquerrichtung, also im eingebauten Zustand in Richtung Fahrzeuginneren bzw. Radäußeren nicht verwendet werden muss und für andere Komponenten mehr Raum geschaffen werden kann.So that a particularly advantageous use of space can be made with a preferred symmetrical design of the components that actuate the pistons, it is also preferred to arrange the drive-gear unit, the brake pistons and the actuating devices spatially in the brake caliper housing in such a way that the housing is at least predominantly extends in the caliper longitudinal direction. That is, it is preferably provided that the components mentioned in the brake caliper longitudinal direction at least are partially arranged side by side, so that the caliper housing extends at least substantially in the caliper longitudinal direction. The extension of the brake caliper housing at least predominantly in the brake caliper longitudinal direction has the advantage that the only sparsely available installation space in the brake caliper transverse direction, i.e. in the installed state towards the inside of the vehicle or the outside of the wheel, does not have to be used and more space can be created for other components.

Hierzu kann die Antriebs-Getriebe-Einheit im Bremssattellängsrichtung betrachtet, räumlich bevorzugt zumindest annähernd mittig im Bremssattelgehäuse angeordnet sein. Insbesondere ist die Antriebs-Einheit, also der bevorzugte Elektromotor im Wesentlichen (vgl. die oben genannte minimale Abweichung) mittig im Bremssattelgehäuse angeordnet. Bevorzugt erstrecken sich dann die Zahnradgetriebe-Elemente links und rechts vom Elektromotor in Bremssattellängsrichtung betrachtet.For this purpose, the drive-gear unit, viewed in the longitudinal direction of the brake caliper, can preferably be arranged spatially at least approximately centrally in the brake caliper housing. In particular, the drive unit, ie the preferred electric motor, is essentially (cf. the minimum deviation mentioned above) arranged centrally in the brake caliper housing. The toothed wheel gear elements then preferably extend to the left and right of the electric motor, viewed in the brake caliper longitudinal direction.

Die beiden Betätigungsvorrichtungen sind dann in Bremssattellängsrichtung betrachtet, räumlich jeweils an einem äußersten Ende des Gehäuses angeordnet. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Kurvenscheiben, welche jeweils durch das Getriebe (bevorzugt das Zahnradgetriebe) angetrieben werden, jeweils an dem in Bremssattellängsrichtung betrachtet äußersten Ende des Gehäuses angeordnet sind. Die Kraftumlenkelemente (also insbesondere die Kipphebel), welche durch die jeweilige Kurvenscheibe betrieben werden, sind dann jeweils in Bremssattellängsrichtung betrachtet neben der jeweiligen Kurvenscheibe angeordnet.The two actuating devices are then viewed in the longitudinal direction of the brake caliper, spatially arranged in each case at an outermost end of the housing. It is preferably provided that the cam disks, which are each driven by the transmission (preferably the gear transmission), are each arranged at the outermost end of the housing viewed in the longitudinal direction of the brake caliper. The force deflection elements (ie in particular the rocker arms), which are operated by the respective cam disk, are then each arranged next to the respective cam disk, viewed in the brake caliper longitudinal direction.

Die Bremskolben, welche jeweils durch die mit dem Kraftumlenkelement verbundenen Druckstab betätigt werden, sind dann bevorzugt in Bremssattellängsrichtung betrachtet räumlich jeweils zwischen der Antriebs-Einheit und der jeweiligen Betätigungsvorrichtung angeordnet.The brake pistons, which are each actuated by the pressure rod connected to the force deflection element, are then preferably arranged spatially between the drive unit and the respective actuating device, viewed in the brake caliper longitudinal direction.

Alternativ zu einer genannten symmetrischen Anordnung der Komponenten, ist auch eine asymmetrische Ansteuerung, z.B. durch zwei separate Antriebs-Getriebe-Einheiten, beispielsweise zwei kleinere Elektromotoren, möglich.As an alternative to a symmetrical arrangement of the components mentioned, asymmetrical control is also possible, e.g. by means of two separate drive-gear units, for example two smaller electric motors.

Die Funktionsweise zum Betätigen eines bzw. zweier Bremskolben kann dabei folgendermaßen zusammengefasst werden:

Der Antrieb, insbesondere der im Wesentlichen mittig im Gehäuse angeordnete Elektromotor überträgt mittels eines Getriebes, insbesondere eines Zahnradgetriebes, die Kraft auf eine Kurvenscheibe eines Kurvengetriebes. Je nach geometrischer Gestaltung der Kurvenscheibe überträgt diese die Kraft mit einem von der geometrischen Gestaltung der Kurvenscheibe abhängiger Kraft-Weg-Kennlinie auf das Umlenkelement. Das Umlenkelement lenkt die Kraft auf einen mit einem Bremskolben wirkverbundenen Druckstab um. Durch die Bewegung des Druckstabes bewegt sich der jeweilige Kolben in axialer Richtung.

The functionality for actuating one or two brake pistons can be summarized as follows:

The drive, in particular the electric motor arranged essentially in the middle of the housing, transmits the force to a cam disc of a cam mechanism by means of a gear mechanism, in particular a gear mechanism. Depending on the geometric design of the cam disk, this transmits the force to the deflection element with a force-displacement characteristic dependent on the geometric design of the cam disk. The deflection element deflects the force to a pressure rod that is operatively connected to a brake piston. Due to the movement of the pressure rod, the respective piston moves in the axial direction.

Neben der Funktion des Weg-Kraft -Stellens muss auch der Bremsbelagverschleiß mit bis zu mehreren Centimetern (insbesondere ca. 20 mm bis 25 mm) Gesamtverschleißweg für einen bzw. zwei betätigte Bremsbeläge und eine Bremsscheibe ausgeglichen werden. Es ist daher bevorzugt ein zusätzlicher Nachstellmechanismus vorgesehen bzw. angeordnet, um den Bremsbelagverschleiß eines oder mehrerer Bremsbeläge auszugleichen und den Kolben entsprechend in axialer Richtung in Abhängigkeit des Verschleißweges zu positionieren.In addition to the function of displacement-force adjustment, the brake pad wear must also be compensated for by up to several centimeters (in particular approx. 20 mm to 25 mm) total wear distance for one or two actuated brake pads and one brake disc. An additional adjustment mechanism is therefore preferably provided or arranged in order to compensate for the brake pad wear of one or more brake pads and to position the piston accordingly in the axial direction as a function of the wear path.

Dieser Nachstellmechanismus ist einem jeweiligen Bremskolben zugeordnet. Befinden sich also zwei Bremskolben im System, so sind auch zwei Nachstellmechanismen vorgesehen.This adjustment mechanism is assigned to a respective brake piston. If there are two brake pistons in the system, then two adjustment mechanisms are also provided.

Der Nachstellmechanismus ist dabei im Kraftfluss funktional nach der nichtlinearen Betätigung des Bremskolbens wirkend angeordnet, wobei bei Nachstellung ausschließlich die Position des jeweiligen Bremskolbens verstellt wird. Die Position der restlichen Komponenten im Bremssattel bleibt bei einem Nachstellvorgang unverändert und muss nicht verschoben werden.The adjustment mechanism is functionally arranged in the power flow after the non-linear actuation of the brake piston, with adjustment only the position of the respective brake piston being adjusted. The position of the remaining components in the caliper remains unchanged during an adjustment process and does not have to be moved.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der Nachstellmechanismus direkt im Bremssattelgehäuse integriert angeordnet sein kann und der Bremssattel daher einstückig ausgebildet sein kann. In einer bevorzugten Ausführung ist der Bremssattel daher einstückig ausgebildet.This arrangement has the advantage that the adjustment mechanism can be arranged directly in the brake caliper housing and the brake caliper can therefore be designed in one piece. In a preferred embodiment, the brake caliper is therefore designed in one piece.

Mit einem derartigen Nachstellmechanismus kann vorteilhaft eine steifes sowie ein einfach ausgebildetes Gesamt-Bremssattelsystem erreicht werden. Eine solche hohe bzw. erhöhte Steifigkeit in Verbindung mit der oben erläuterten bauraumoptimierten Betätigungsvorrichtung, gewährleistet wiederrum eine maximale Effizienz des Bremssattels.With such an adjustment mechanism, a stiff and simply designed overall brake caliper system can advantageously be achieved. Such a high or increased rigidity in connection with the space-optimized actuating device explained above, in turn ensures maximum efficiency of the brake caliper.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Nachstellmechanismus folgendermaßen ausgeführt:

Wie bereits genannt, ist der Nachstellmechanismus einem jeweiligen Bremskolben zugeordnet. Dabei ist ein Bremskolben jeweils verdrehgesichert und axial verschiebbar (zur Betätigung) im Bremssattelgehäuse gehalten. Der Bremskolben kann beispielsweise durch eine geeignete Verzahnung (insbesondere eine Außenverzahnung) verdrehgesichert gehalten werden. Es ist auch möglich - bei Vorhandensein von zwei Bremskolben - dass sich die Bremskolben gegenseitig verdrehsichern, wobei dann eine genannte Verzahnung vorteilhafterweise entfallen kann.

In a preferred embodiment of the invention, the adjustment mechanism is designed as follows:

As already mentioned, the adjustment mechanism is assigned to a respective brake piston. A brake piston is held in the brake caliper housing so that it cannot rotate and is axially displaceable (for actuation). The brake piston can, for example, be fitted with a suitable tooth system (in particular an external tooth system). tion) are held against rotation. It is also possible--if two brake pistons are present--that the brake pistons mutually lock one another against rotation, in which case a named toothing can then advantageously be omitted.

Der Nachstellmechanismus umfasst dabei eine Nachstellhülse, die mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Nachstell-Antriebs-Getriebe-Einheit antreibbar und somit eine Nachstellung bewirkbar ist.The adjustment mechanism comprises an adjustment sleeve, which can be driven with an adjustment drive gear unit arranged inside the housing and thus an adjustment can be brought about.

Die Nachstellhülse ist mit dem Bremskolben bevorzugt derart wirkverbunden, dass bei normaler Betätigung des Bremskolbens durch die Betätigungsvorrichtung, also bei Bremsung, die Kraft von dem Druckstab über die Nachstellhülse und den Bremskolben in Form der Zuspannkraft übertragen wird.The adjustment sleeve is preferably operatively connected to the brake piston in such a way that during normal actuation of the brake piston by the actuating device, ie during braking, the force is transmitted from the push rod via the adjustment sleeve and the brake piston in the form of the clamping force.

Der Nachstell-Antriebs-Einheit umfasst bevorzugt einen Nachstellmotor (insbesondere ein elektrisch betriebener Servomotor) und ein Nachstellgetriebe, insbesondere ein Zahnradgetriebe. Das Nachstellgetriebe hat insbesondere eine Gesamtübersetzung zwischen 30 und 400 ins Langsame.The adjustment drive unit preferably includes an adjustment motor (in particular an electrically operated servo motor) and an adjustment gear, in particular a gear train. In particular, the adjusting gear has a total gear ratio of between 30 and 400 underdrive.

Zum Antrieb der Nachstellhülse umfasst diese bevorzugt eine Verzahnung, die mit einem Getriebeelement (insbesondere einem Zahnrad) des Nachstell-Getriebes zusammenwirkt. Zum axialen Nachstellen des Bremskolbens umfasst die Nachstellhülse ein Gewinde, welches derart mit dem Kolben wirkverbunden ist, dass bei Antrieb der Nachstellhülse über das Getriebeelement eine axiale Nachstellung des Kolbens erfolgt.In order to drive the adjustment sleeve, it preferably comprises teeth which interact with a gear element (in particular a gear wheel) of the adjustment gear. For the axial adjustment of the brake piston, the adjustment sleeve includes a thread which is operatively connected to the piston in such a way that when the adjustment sleeve is driven via the transmission element, the piston is adjusted axially.

Der axiale Betätigungsweg des Kolbens während einer Kolbenbetätigung (also während einer Bremsung), von vorteilhafterweise maximal 2 bis 5 mm, wird bevorzugt von der Nachstellhülse durch eine Längsverschiebung in der Verzahnung der Nachstellhülse und dem vorgeschalteten Getriebeelement (insbesondere dem Zahnrad) des Nachstellgetriebes erlaubt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Bremskolben und der Nachstellmechanismus jeweils derart zusammenwirken, dass der axiale Betätigungsweg des Bremskolbens während der Kolbenbetätigung durch eine axiale Verschiebung der Nachstellhülse in der Verzahnung der Nachstellhülse gegenüber dem Zahnrad des Nachstellgetriebes erfolgt. Das Getriebeelement bzw. das Zahnrad ist dabei derart ausgebildet, dass die Verzahnung und das Zahnrad auch bei Ausnutzung des vollständigen Betätigungswegs des Bremskolbens zu jederzeit deren Formschluss beibehalten. In einer nicht betätigten Position (also in einem ungebremsten Zustand) überdecken sich dabei die beiden Zahnräder (der Nachstellhülse und des Nachstell-Getriebes), während sich diese bei einer Bremsung (nicht während der Nachstellung) zumindest teilweise überdecken.The axial actuation path of the piston during piston actuation (i.e. during braking), of advantageously a maximum of 2 to 5 mm, is preferably permitted by the adjustment sleeve through a longitudinal displacement in the toothing of the adjustment sleeve and the upstream gear element (in particular the gear wheel) of the adjustment gear. In other words, it is preferably provided that the brake piston and the adjustment mechanism each interact in such a way that the axial actuation path of the brake piston occurs during piston actuation by an axial displacement of the adjustment sleeve in the toothing of the adjustment sleeve relative to the gear wheel of the adjustment gear. The transmission element or the gearwheel is designed in such a way that the toothing and the gearwheel retain their form fit at all times even when the complete actuation path of the brake piston is utilized. In a non-actuated position (i.e. in an unbraked state), the two gears (of the adjustment sleeve and the adjustment gear) overlap, while they overlap at least partially when braking (not during the adjustment).

Ferner bevorzugt arbeiten das Nachstell-Getriebe sowie das Getriebe der Antriebs-Getriebe-Einheit der Betätigungsvorrichtung mit aufeinander senkrecht stehenden Getriebeebenen. D.h. die Zahnradachsen der Getriebezahnräder stehen bevorzugt zumindest im Wesentlichen senkrecht aufeinander, sodass die Funktionen entflechten werden und der Gesamt-Betätigungsweg (von ca. 2 bis 5 mm, bevorzugt 3,5 mm) ist auf einfache Weise im Nachstellgetriebe ausgleichbar. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Verzahnung des Nachstellmechanismus und das Getriebeelement des Nachstell-Getriebes (insbesondere das Zahnrad) senkrecht zueinander angeordnet sind und daher Querkräfte vorteilhaft vermieden werden können.Furthermore, the adjusting gear and the gear of the drive/gear unit of the actuating device preferably work with gear planes that are perpendicular to one another. I.e. the gearwheel axes of the transmission gearwheels are preferably at least substantially perpendicular to one another, so that the functions are unbundled and the total actuation path (from approx. 2 to 5 mm, preferably 3.5 mm) can be easily compensated for in the adjustment gear. This has the particular advantage that the toothing of the adjustment mechanism and the gear element of the adjustment gear (in particular the gear wheel) are arranged perpendicular to one another and transverse forces can therefore advantageously be avoided.

Der Nachstellvorgang findet bevorzugt immer im ungebremsten Zustand statt, d.h. wenn der Kolben frei von Zuspannkraft ist und Kolben und Nachstellhülsen so mit minimalem Widerstand gegeneinander im Gewinde verdrehbar sind.The adjustment process is preferably always carried out in the unbraked state, i.e. when the piston is free from clamping force and the piston and adjustment sleeves can be rotated against each other in the thread with minimal resistance.

Es ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass die Nachstellhülse federbelastet mit dem Gehäuse verbunden ist, sodass der Bremskolben und die Nachstellhülse nach der Kolbenbetätigung in deren Ausgangsposition zurückgeführt werden. Eine derartige federbelastete Nachstellhülse bewirkt ferner, dass die Betätigungsvorrichtung durch die Federvorspannung spielfrei gehalten werden kann.Provision is also preferably made for the adjustment sleeve to be connected to the housing in a spring-loaded manner, so that the brake piston and the adjustment sleeve are returned to their starting position after the piston has been actuated. Such a spring-loaded adjustment sleeve also has the effect that the actuating device can be held without play by the spring preload.

Wie bereits genannt ist es bevorzugt vorgesehen, dass zwei Bremskolben angeordnet sind und jeder der beiden Bremskolben jeweils einen genannten Nachstellmechanismus umfassen. Besonders bevorzugt werden dann beiden Nachstellmechanismen von einem einzigen Nachstell-Antrieb (insbesondere dem Nachstell-Servomotor) betrieben.As already mentioned, provision is preferably made for two brake pistons to be arranged and for each of the two brake pistons to include a named adjustment mechanism. Both adjustment mechanisms are then particularly preferably operated by a single adjustment drive (in particular the adjustment servomotor).

Eine derartige (und bevorzugt noch zusätzlich oben beschriebene symmetrische Betätigungsvorrichtung) Anordnung sichert einen maximalen Bauraumgewinn durch höchstmögliche Packungsdichte der Komponenten. Die Bauräume von dem Nachstell-Antrieb und der zugehörigen Elektronik können selbstverständlich auch anders zwischen diesen Komponenten aufgeteilt werden. Es können ggf. auch zwei Nachstellservomotoren mit einem entsprechend geändertem Nachstellgetriebe verwendet werden.Such an arrangement (and preferably also the symmetrical actuating device described above) ensures a maximum gain in installation space through the highest possible packing density of the components. The installation space of the adjustment drive and the associated electronics can, of course, also be divided up differently between these components. If necessary, two adjustment servomotors can also be used with a correspondingly modified adjustment gear.

Neben einem genannten Bremssattel wird ferner gemäß Anspruch 12 ein Fahrzeug beansprucht, das einen solchen, wie oben beschriebenen Bremssattel (gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet) umfasst.In addition to said brake caliper, a vehicle is also claimed according to claim 12, which has such a brake caliper as described above Brake caliper (formed according to any one of claims 1 to 11) comprises.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.In addition to the claims and the description, these and other features are also apparent from the drawings, with the individual features being realized individually or in combination in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and representing advantageous and individually protectable versions for which protection is claimed here.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.

1 zeigt dabei eine beispielhafte Kraft-Weg-Kennlinie, welche bei einer Bremsung mit einem beispielhaften Bremssattel, der in den 2 bis 5 näher beschreiben wird, umgesetzt werden kann.
In 2 ist ein beispielhafter Bremssattel an einer Bremsscheibe eines Fahrzeuges in einer dreidimensionalen Ansicht aufgezeigt, wobei die sich im Inneren des Bremssattelgehäuses befindlichen Komponenten sichtbar dargestellt sind.
In 3 ist die Betätigungsvorrichtung sowie der Nachstellmechanismus des Bremssattels aus 1 in einer dreidimensionalen Ansicht aufgezeigt.
4 und 5 zeigen jeweils eine Querschnittsansicht durch eine der beiden Betätigungsvorrichtungen, die in den 2 und 3 aufgezeigt sind, in unterschiedlichen Betriebspositionen.
6 zeigt eine Schnittansicht des Bremssattels, welche einen Teil des Nachstellmechanismus näher zeigt.

In the following, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. All of the features described in more detail can be essential to the invention.

1 shows an example force-displacement curve, which when braking with an example brake caliper in the 2 until 5 will describe in more detail, can be implemented.
In 2 an exemplary brake caliper on a brake disc of a vehicle is shown in a three-dimensional view, with the components located inside the brake caliper housing being shown visibly.
In 3 the brake caliper actuator and adjuster mechanism is off 1 shown in a three-dimensional view.
4 and 5 each show a cross-sectional view through one of the two actuators shown in FIGS 2 and 3 are shown in different operating positions.
6 Figure 12 shows a sectional view of the caliper detailing part of the adjuster mechanism.

In 1 ist eine nicht-lineare Kraft-Weg-Kennlinie aufgezeigt, welche durch einen beispielhaften elektromechanisch betriebenen Bremssattel, der beispielhaft in Unterschiedlichen Ansichten in den 2 bis 5 dargestellt ist, erreicht werden kann. Das Ziel ist -bei vom Fahrer / Fahrzeug angeforderter maximaler Stellgeschwindigkeit- die maximale Motorleistung über den gesamten Stellweg des Bremssattels möglichst vollständig zu nutzen, um so die Gesamtstellzeit zu verkürzen und den Leistungsbedarf bei Betätigung zu minimieren. Das bedeutet, dass der Zustellweg s_Zustell (ca. 2,5 mm) so schnell wie möglich mit einer Mindestkraft, welche hier ca. 2kN beträgt, durchfahren wird und im Kraftstellweg s_Kraftstell (ca. 1 mm)dann immer weniger Weg pro Zeiteinheit und somit bei gleichem Leistungseinsatz mehr Kraft zu stellen. Der dargestellte Kraftstellweg ist von der Steifigkeit aller im Kraftfluss der Zuspannkraft befindlichen Komponenten des Bremssattels abhängig. Hier wird erkennbar, dass der Steifigkeit der Komponenten des Bremssattels eine Schlüsselrolle für die zu installierende Antriebsleistung zukommt: Wegen des geringen Zeitanteils im Zustellwegbereich würde folglich halber Kraftstellweg bei gleicher Zuspannkraft nahezu halbe Antriebsleistung und damit nahezu doppelte Effizienz bedeuten. Dem sind allerdings durch das Zielgewicht der Komponente natürliche Grenzen gesetzt.In 1 a non-linear force-displacement characteristic is shown, which is illustrated by an example of an electromechanically operated brake caliper, which is shown in different views in FIGS 2 until 5 shown can be achieved. The aim is to use the maximum motor power over the entire adjustment path of the brake caliper as completely as possible - at the maximum actuating speed requested by the driver / vehicle - in order to shorten the total actuating time and minimize the power requirement when actuating. This means that the infeed path s _infeed (approx. 2.5 mm) is traversed as quickly as possible with a minimum force, which is approx. 2kN here, and in the force adjustment path s _{force adjust} (approx. 1 mm) then less and less distance per unit of time and thus to provide more power with the same power input. The illustrated force travel is dependent on the rigidity of all brake caliper components in the force flow of the clamping force. Here it can be seen that the rigidity of the components of the brake caliper plays a key role for the drive power to be installed: Because of the small amount of time in the adjustment travel area, half the force travel with the same clamping force would mean almost half the drive power and thus almost twice the efficiency. However, there are natural limits to this due to the target weight of the component.

Eine solche nicht-lineare Kraft-Weg-Kennlinie kann durch einen Bremssattel einer elektromechanisch betriebenen Reibungsbremse, wie er in 2 beispielhaft aufgezeigt ist, verwirklicht werden.Such a non-linear force-displacement characteristic can be generated by a brake caliper of an electromechanically operated friction brake, as is shown in 2 is shown as an example, can be realized.

2 zeigt eine elektromechanisch betriebene Reibungsbremse eines Fahrzeuges. Ein Bremssattel mit einem Bremssattelgehäuse 1 (zur besseren Übersicht ist das Bremssattelgehäuse aufgebrochen dargestellt) ist dabei an einem nicht aufgezeigten Radträger des Fahrzeuges befestigt. Ferner ist der Bremssattel mit zwei Bremsbelägen 31 zum Festsetzen einer Bremsscheibe 32 (wirk)verbunden. Die beiden Bremsbeläge 31 werden dabei jeweils von zwei sich ebenfalls innerhalb dem Gehäuse 1 befindlichen und im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Bremskolben 30 betätigt, die die Bremsbeläge 31 durch axiale Bewegung gegen die Bremsscheibe 32 drücken können. 2 shows an electromechanically operated friction brake of a vehicle. A brake caliper with a brake caliper housing 1 (the brake caliper housing is shown broken away for a better overview) is attached to a wheel carrier (not shown) of the vehicle. Furthermore, the brake caliper is (operatively) connected to two brake pads 31 for fixing a brake disc 32 . The two brake pads 31 are each actuated by two brake pistons 30 which are also located within the housing 1 and are arranged essentially parallel to one another and which can press the brake pads 31 against the brake disk 32 by means of axial movement.

Die axiale Bewegung der Bremskolben 31 selbst erfolgt durch eine jeweils einem Bremskolben 30 zugeordnete nicht-linear wirkende Betätigungsvorrichtung 10, die durch eine gemeinsame Antriebs-Getriebe-Einheit angetrieben wird. Die Antriebs-Getriebe-Einheit umfasst einen Elektromotor 12 und ein Zahnradgetriebe 11, welches die Kraft jeweils durch gewählte Zahnradstufen auf die jeweilige Betätigungsvorrichtung 10 zu übertragen vermag. Vorteilhafterweise ist das Getriebe 2 bis 4-stufig und mit einer Gesamtübersetzung von 8 bis 20 ins Langsame ausgeführt.The axial movement of the brake pistons 31 themselves is effected by a non-linearly acting actuating device 10 which is assigned to a respective brake piston 30 and is driven by a common drive/gear unit. The drive-gear unit comprises an electric motor 12 and a gear train 11, which is able to transmit the force to the respective actuating device 10 through selected gear wheel steps. Advantageously, the transmission has 2 to 4 stages and is designed with a total gear ratio of 8 to 20 to slow down.

Aufgrund der langen, schmalen Bremsbeläge 31 ist es vorteilhaft an dieser Stelle ein System mit zwei, die Zuspannkraft übertragenden, Kolben 30 zu verwenden. Jeder der beiden Kolben überträgt also die halbe Zuspannkraft.Because of the long, narrow brake pads 31, it is advantageous at this point to use a system with two pistons 30 that transmit the clamping force. Each of the two pistons therefore transmits half the clamping force.

Wie insbesondere in 2 zu erkennen, ist sind sowohl die Kolben 30, die Antriebs-Getriebe-Einheit und die jeweilige Betätigungsvorrichtung 10 symmetrisch zu einer Bremssattelmittenebene angeordnet. Eine solche symmetrische Anordnung aller die beiden Kolben 30 antreibenden Komponenten 10, 11, 12 ist, da sie identische Betätigungskräfte auf die Kolben 30 und optimale Bauraumnutzung sicherstellt, besonders vorteilhaft. Der Elektromotor 12 sitzt getriebebedingt minimal aus der Symmetrieebene verschoben um einen vollsymmetrischen Aufbau des Betätigungsgetriebes 11 zwischen den Kolben 30 zu ermöglichen. Es ist dabei, wie ebenfalls in 2 zu erkennen vorgesehen, dass die Antriebs-Getriebe-Einheit, die Bremskolben 30 und die Betätigungsvorrichtungen 10 jeweils derart räumlich im Bremssattelgehäuse angeordnet sind, dass sich das Gehäuse zumindest überwiegend im eingebauten Zustand des Bremssattels an einer Bremsscheibe, in Scheibenumfangsrichtung U bzw. in Bremssattellängsrichtung L erstreckt.As in particular in 2 can be seen, both the piston 30, the drive-gear unit and the respective actuating device 10 are arranged symmetrically to a brake caliper center plane. Such a symmetrical arrangement of all the components 10, 11, 12 driving the two pistons 30, since they have identical actuating forces on the pistons 30 and optimal use of space ensures particularly advantageous. Due to the transmission, the electric motor 12 is positioned slightly shifted out of the plane of symmetry in order to enable a fully symmetrical structure of the actuating transmission 11 between the pistons 30 . It is included, as also in 2 provided that the drive-gear unit, the brake pistons 30 and the actuating devices 10 are spatially arranged in the brake caliper housing in such a way that the housing is at least predominantly in the installed state of the brake caliper on a brake disc, in the disc circumferential direction U or in the brake caliper longitudinal direction L extends.

Wie bereits genannt, ist zur Erzielung der in 1 gezeigten Kraft-Weg-Kennlinie eine nicht-lineare Betätigung des Bremskolbens 30 erforderlich. Hierzu ist jede der beiden Betätigungsvorrichtungen 10 als Kurvengetriebe mit einer Kurvenscheibe 15 und einem Kraftumlenkelement in Form eines Kipphebels 16 ausgebildet. In 4 ist die Betätigungsvorrichtung 10 in einer Schnittansicht zu erkennen.As already mentioned, to achieve the in 1 shown force-displacement curve a non-linear actuation of the brake piston 30 is required. For this purpose, each of the two actuating devices 10 is designed as a cam mechanism with a cam disc 15 and a force deflection element in the form of a rocker arm 16 . In 4 the actuating device 10 can be seen in a sectional view.

Nachdem jede der beiden symmetrischen Seiten (=Halbmechaniken) ca. 30kN Kraft am Kolben 30 erzeugt, ist es, um trotzdem möglichst kompakte Komponenten zu erhalten, sehr vorteilhaft diese Kraft erst kurz vor dem Kolben 30 entstehen zu lassen und so den Rest der Mechanik auf deutlich niedrigerem Kraftniveau zu betreiben. Dargestellt in 4 ist die Ruheposition der Betätigungsvorrichtung 10. Die Bremsbeläge 31 sind also ohne Bremskraft.Since each of the two symmetrical sides (= semi-mechanisms) generates approx. 30kN force on the piston 30, it is very advantageous, in order to still obtain the most compact components possible, to allow this force to develop just before the piston 30 and thus open up the rest of the mechanism to operate at a significantly lower power level. Shown in 4 is the rest position of the actuating device 10. The brake pads 31 are therefore without braking force.

Die von Elektromotor 12 und Betätigungsgetriebe 11 angetriebene Kurvenscheibe 15 ist mit einem äußersten Zahnrad des Betätigungsgetriebes 11 verbunden und gemeinsam im Punkt 15a drehgelagert. Bei Betätigung dreht sich die Kurvenscheibe 15 in Richtung 15c (vgl. Pfeil 15c). Dabei ist die Kurvenscheibe 15 derart gestaltet, dass die Betätigungsvorrichtung 10 den Anforderungen der Kraft-Weg-Kennlinie aus 1 genügt, d.h. den Zustellweg S_Zustell so schnell wie möglich mit der erforderlichen Mindestkraft (z.B. 2kN) zu durchfahren und im Kraftstellweg S_Kraftstell dann immer weniger Weg pro Zeiteinheit und somit bei gleichem Leistungseinsatz mehr Kraft zu stellen. Der Gesamtdrehwinkel der Kurvenscheibe 15 beträgt vorteilhafterweise zwischen 120° und 330°. In diesem Falle ist der Drehwinkel ca. 300°, was dazu führt, dass die Betätigungsvorrichtung bauraumsparend und insbesondere in Richtung Bremssattellängsrichtung L erstreckend ausgebildet sein kann. Die Erstreckung des Bremssattelgehäuses zumindest überwiegend in Bremssattellängsrichtung L hat den Vorteil, dass der sowie nur spärlich vorhandene Bauraum in Bremssattelquerrichtung Q, also im eingebauten Zustand in Richtung Fahrzeuginneren bzw. Radäußeren nicht verwendet werden muss und für andere Komponenten mehr Raum geschaffen werden kann. Jene Richtung, welche im eingebauten Zustand des Bremssattels am Rad des Fahrzeuges zumindest annähernd in Scheibenumfangsrichtung U ausgerichtet ist, wird in hier als die Bremssattellängsrichtung L (vgl. 2) bezeichnet.The cam 15 driven by the electric motor 12 and the actuating gear 11 is connected to an outermost gear wheel of the actuating gear 11 and pivoted together at point 15a. When actuated, the cam 15 rotates in direction 15c (see arrow 15c). The cam disk 15 is designed in such a way that the actuating device 10 meets the requirements of the force-displacement characteristic 1 is sufficient, ie to travel through the infeed path S _infeed as quickly as possible with the required minimum force (e.g. 2kN) and then to set less and less distance per unit of time in the force adjustment path S _forceadjust and thus more force with the same power input. The total angle of rotation of cam disk 15 is advantageously between 120° and 330°. In this case, the angle of rotation is approximately 300°, which means that the actuating device can be designed to save installation space and in particular to extend in the longitudinal direction L of the brake caliper. The extension of the brake caliper housing at least predominantly in the brake caliper longitudinal direction L has the advantage that the only sparsely available installation space in the brake caliper transverse direction Q, i.e. in the installed state towards the inside of the vehicle or the outside of the wheel, does not have to be used and more space can be created for other components. The direction which, when the brake caliper is installed on the vehicle wheel, is at least approximately aligned in the circumferential direction U of the disc is referred to here as the longitudinal direction L of the brake caliper (cf. 2 ) designated.

Die Übergabe der Kraft von der Kurvenscheibe 15 auf den, mit dem Bremssattelgehäuse 1 mittels einer Drehachse 16a verbundenen, Rollenkipphebel 16 erfolgt über an ihm befestigte Rollen 16b am momentanen Kontaktpunkt 15b. Dann übersetzt der Rollenkipphebel 16 die Kraft in einem Verhältnis von in etwa a/b auf das Niveau der Zuspannkraft. Vorteilhafterweise liegt das Verhältnis a/b im Bereich zwischen 3 und 8. Über einen Druckstab 45 wird die Kraft schließlich an den Kolben 30 als Zuspannkraft 30c übertragen.The transfer of force from the cam disk 15 to the roller rocker arm 16, which is connected to the brake caliper housing 1 by means of a pivot axis 16a, takes place via rollers 16b fastened to it at the instantaneous contact point 15b. Then the roller rocker arm 16 translates the force in a ratio of approximately a/b to the level of the clamping force. The ratio a/b is advantageously in the range between 3 and 8. The force is finally transmitted to the piston 30 as an application force 30c via a pressure rod 45 .

Der Druckstab 45 umfasst jeweils an dessen Enden eine Kugelkalotte, also eine Gegenkalotte im Kipphebel und die andere in einer mit dem Kolben 30 wirkverbundenen Nachstellhülse 41.The pressure rod 45 comprises a spherical cap at each of its ends, i.e. a counter-cap in the rocker arm and the other in an adjustment sleeve 41 that is operatively connected to the piston 30.

Neben der Funktion des Weg / Kraft - Stellens (vgl. 1) muss auch der Bremsbelagverschleiß mit bis zu ca. 20mm bis 25mm Gesamtverschleißweg für beide Bremsbeläge 30) und die Bremsscheibe 32 ausgeglichen werden. Dies durch einen zusätzlichen Nachstellmechanismus erreicht. In 3 sind die Komponenten, die innerhalb des Bremssattelgehäuses 1 aus 2 angeordnet sind aufgezeigt. Zusätzlich ist in 3 der Nachstellmechanismus aufgezeigt, welcher in 2 nicht mit aufgezeigt ist.In addition to the function of displacement/force setting (cf. 1 ) the brake pad wear must also be compensated for with up to approx. 20mm to 25mm total wear distance for both brake pads 30) and the brake disc 32. This is achieved with an additional adjustment mechanism. In 3 are the components that make up inside the caliper housing 1 2 arranged are shown. Additionally is in 3 the adjustment mechanism is shown, which in 2 is not shown.

Wie in 3 zu erkennen, treiben ein Nachstellservomotor 42 und ein Nachstellgetriebe 43, welches vorzugsweise eine Gesamtübersetzung in einem Bereich von 30 bis 400 in Langsame aufweist, den Nachstellmechanismus an. Das Nachstellgetriebe 43 ist in Form eines Zahnradgetriebes ausgebildet. Der Nachstellmechanismus ist der nichtlinearen Betätigungsvorrichtung 10 nachgeschaltet. Der Nachstellvorgang findet immer im ungebremsten Zustand statt, d.h. wenn die Kolben 30 frei von Zuspannkräften sind und die Kolben 30 und Nachstellhülsen 41 so mit minimalem Widerstand gegeneinander im Gewinde 30b/41 b verdrehbar (siehe 6) sind.As in 3 As can be seen, an adjustment servomotor 42 and an adjustment gear 43, which preferably has an overall gear ratio in a range from 30 to 400 in underspeed, drive the adjustment mechanism. The adjusting gear 43 is designed in the form of a toothed wheel gear. The adjustment mechanism is downstream of the non-linear actuator 10 . The adjustment process always takes place in the unbraked state, ie when the pistons 30 are free from application forces and the pistons 30 and adjustment sleeves 41 can be rotated against one another in the thread 30b/41b with minimal resistance (see Fig 6 ) are.

Die jeweilige Betätigungsvorrichtung 10 befindet sich außerhalb der Kolben. Der Nachstellservomotor 42 und dessen zugehörige Elektronik 44 sind oberhalb der Kolben 30 bzw. der Betätigungsvorrichtungsebene verortet. Diese Anordnung sichert einen maximalen Bauraumgewinn durch höchstmögliche Packungsdichte der Komponenten.The respective actuating device 10 is located outside of the piston. The adjustment servo motor 42 and its associated electronics 44 are located above the pistons 30 or the actuator plane. This arrangement ensures maximum gain in installation space thanks to the highest possible packing density of the components.

Ein Teil des Nachstellmechanismus ist in 6 in einer Schnittansicht durch den Bremssattel im Kolbenbereich genauer dargestellt.Part of the adjustment mechanism is in 6 shown in more detail in a sectional view through the brake caliper in the piston area.

Der Nachstellmechanismus umfasst die beiden, im Bremssattelgehäuse 1 mittels Außenverzahnung 30a verdrehgesicherten Kolben 30 und ein mit ihnen, über ein zum Nachstellen verwendetes Gewinde 30b/41b, verbundenen Nachstellhülsen 41 an deren Ende sich eine Verzahnung 41a befindet, die zum Antrieb der Nachstellhülsen 41 während des Nachstellvorgangs dient.The adjustment mechanism comprises the two pistons 30 secured against rotation in the brake caliper housing 1 by means of external teeth 30a and an adjustment sleeve 41 connected to them via a thread 30b/41b used for adjustment, at the end of which there is a tooth 41a which is used to drive the adjustment sleeve 41 during the Adjustment process is used.

Der im Kraftfluss hinter der nichtlinearen Betätigung 10, (vgl. 2 und 3) angeordnete Nachstellmechanismus verstellt folglich nur die Position der Kolben 30. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil der gesamte Rest der Mechanik während des Nachstellvorgangs nicht verschoben werden muss und somit direkt im Bremssattelgehäuse 1 montiert werden kann und hilft maximale Steifigkeit des Gesamtsystems im Bremssattelgehäuse 1 zu erzielen. Dies erzeugt einen deutlichen Effizienzgewinn und vereinfacht sich das Gesamtsystem erheblich.In the power flow behind the non-linear actuator 10 (cf. 2 and 3 ) arranged adjustment mechanism consequently only adjusts the position of the pistons 30. This arrangement is particularly advantageous because the entire rest of the mechanism does not have to be moved during the adjustment process and can therefore be mounted directly in the brake caliper housing 1 and helps to achieve maximum rigidity of the entire system in the brake caliper housing 1 achieve. This generates a significant gain in efficiency and simplifies the overall system considerably.

Beide Getriebe, also das Nachstellgetriebe 43 sowie das Getriebe 11 für die Betätigungsvorrichtung 10 arbeiten mit aufeinander senkrecht stehenden Getriebeebenen und befinden sich unter nicht aufgezeigten Deckeln innerhalb des Bremssattelgehäuses 1, die den Bremssattel nach Fahrzeuginnen und Richtung Radmitte begrenzen. Aufeinander senkrecht stehende Getriebeebenen bedeutet, dass die Zahnradachsen der Getriebezahnräder 11 und 43 bevorzugt zumindest im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen, sodass die Funktionen entflechten werden und der Gesamt-Betätigungsweg (von ca. 2- 5 mm, bevorzugt 3,5 mm) auf einfache Weise im Nachstellgetriebe ausgleichbar ist.Both transmissions, i.e. the adjustment transmission 43 and the transmission 11 for the actuating device 10, work with transmission levels that are perpendicular to one another and are located under covers (not shown) within the brake caliper housing 1, which delimit the brake caliper towards the inside of the vehicle and towards the center of the wheel. Transmission planes that are perpendicular to one another means that the gearwheel axes of the transmission gearwheels 11 and 43 are preferably at least essentially perpendicular to one another, so that the functions are unbundled and the total actuation path (of approx. 2-5 mm, preferably 3.5 mm) in a simple manner can be compensated in the adjustment gear.

Wie insbesondere in 4 zu erkennen, wird der Betätigungsweg des Kolbens 30 von vorteilhafterweise maximal 2 bis 5mm von der Nachstellhülse 41 durch Längsverschiebung in der Verzahnung der Nachstellhülse 41a und dem vorgeschalteten Zahnrad des Nachstellgetriebes 43 erlaubt, ohne dass die Zahnräder ihren Formschluss verlieren. 5, zeigt dieselbe Schnittansicht wie 4, nur dass in 5 der Kolben in einer Betätigten Position ist.As in particular in 4 As can be seen, the actuating travel of the piston 30 of advantageously a maximum of 2 to 5 mm is permitted by the adjustment sleeve 41 by longitudinal displacement in the toothing of the adjustment sleeve 41a and the upstream gear of the adjustment gear 43, without the gears losing their form fit. 5 , shows the same sectional view as 4 , just that in 5 the piston is in an actuated position.

Dabei ist insbesondere in 5, in einer betätigten Position des Kolbens zu erkennen, dass das Zahnrad der Nachstellhülse 41a und das Zahnrad des Nachstellgetriebes 43 auch in der betätigten Position deren Formschluss nicht verlieren.In particular, in 5 , to recognize in an actuated position of the piston that the gear wheel of the adjustment sleeve 41a and the gear wheel of the adjustment gear 43 do not lose their form fit even in the actuated position.

Ebenfalls ist aus einem Vergleich von 4 und 5 erkennbar, dass der Druckstab 45 im nicht betätigten Zustand nicht exakt parallel zur Kolbenlängsachse ausgerichtet ist. Dies ist auf die geometrische Ausgestaltung des Kipphebels 16 zurückzuführen. Im voll gebremsten Zustand (vgl. 5), also während einer Vollbremsung dagegen ist der Druckstab 45 exakt koaxial zur Kolbenachse bzw. zur Achse der Nachstellhülse 41 ausgerichtet. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass bei größter Krafteinwirkung keine Querkräfte im System entstehen und damit eine hohe Effizienz erzielt wird.Also from a comparison of 4 and 5 recognizable that the push rod 45 is not aligned exactly parallel to the longitudinal axis of the piston in the non-actuated state. This is due to the geometric configuration of the rocker arm 16 . When fully braked (cf. 5 ), ie during full braking, on the other hand, the pressure rod 45 is aligned exactly coaxially with the piston axis or with the axis of the adjustment sleeve 41. This has the particular advantage that no transverse forces are generated in the system when the force is greatest, and a high level of efficiency is thus achieved.

Ferner ist in 4 und 5 ein Federelement 47 dargestellt, welches die Nachstellhülse 41 federbelastet mit dem Gehäuse verbindet. Das Federelement 47 bewirkt, dass der jeweilige Bremskolben 30 und die Nachstellhülse 41 nach der Kolbenbetätigung in deren Ausgangsposition zurückgeführt werden (vgl. 4).Furthermore, in 4 and 5 a spring element 47 is shown, which connects the adjustment sleeve 41 in a spring-loaded manner to the housing. The spring element 47 causes the respective brake piston 30 and the adjustment sleeve 41 to be returned to their starting position after the piston has been actuated (cf. 4 ).

Da durch die synchron bewegten Kolben 30 ein axialer Schrägverschleiß der Beläge 31 weitestgehend vermieden wird, ist eine Kraftreduzierung auf der einlaufenden Seite des Bremsbelags 31 nicht erforderlich sein. Ist dies dennoch gewünscht, so kann dies über eine einseitige Anpassung des a/b-Verhältnisses oder eine einseitig angepasste Kurvenscheibe 15 erreicht werden.Since the synchronously moving pistons 30 largely prevent axial oblique wear of the linings 31, a force reduction on the incoming side of the brake lining 31 is not necessary. If this is nevertheless desired, this can be achieved by means of a one-sided adaptation of the a/b ratio or a cam disk 15 which is adapted on one side.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2010133463 A1 [0001, 0005]
WO 14139919 A1 [0001, 0005]

Claims

Brake caliper of an electromechanically operable friction brake of a vehicle, comprising: - a housing (1) in which at least one cylindrical brake piston (30) for actuating a brake lining (31) is arranged so that it can move axially, - the brake piston (30) being actuated by a pressure inside the housing (1st ) arranged actuating device (10) can be actuated axially, - wherein the actuating device (10) can be driven by a drive-gear unit (11, 12) arranged inside the housing (1) and - wherein the actuating device (10) is a cam gear with a non-linear overall transmission, characterized in that - the cam mechanism comprises a cam disc (15) and a force deflection element (16), - the cam disc (15) being actuated by the drive-gear unit (11, 12) and - wherein the force deflection element (16) is designed in such a way that this force introduced by the cam disc (15) is rotated by at least 120° to an at least approximately k oaxial to the brake piston (30) arranged pressure rod (45), - wherein the pressure rod (45) is connected to the force deflection element (16) in such a way that it is axially displaceable as a result of the force deflection of the force deflection element (16), the brake piston ( 30) also moves axially as a result of the axial movement of the pressure rod (45).

caliper after claim 1 , wherein the brake caliper comprises a second brake piston (30) and wherein the second brake piston (30) can be actuated with a second actuating device (10) which according to the characteristics of the actuating device (10). claim 1 is trained.

caliper after claim 2 , wherein the two actuating devices (10), the at least drive-gear unit (11, 12) and the associated brake piston (30) are arranged at least approximately symmetrically to a brake caliper center plane in the housing (1).

caliper after claim 3 , - the drive unit (12) of the drive-gear unit (11, 12), viewed in the longitudinal direction (L) of the brake caliper, being arranged spatially at least approximately centrally in the housing (1) and - the actuating devices (10) being arranged along the housing (1), viewed spatially, are each arranged at an outer end of the housing (1) and - with the brake pistons (30) viewed along the housing (1), spatially each between the drive unit (12) and the respective actuating device (10 ) are arranged.

Brake caliper according to one of the preceding claims, wherein the force deflection element (16) is designed as a rocker arm (16), and wherein the rocker arm (16) is designed in such a way that it transmits the force transmitted by the cam disc (15) with a transmission ratio of approximately 3 translated to 8 on the pressure rod (45).

Brake caliper according to one of the preceding claims, wherein each brake piston (30) comprises an adjustment mechanism to compensate for brake pad wear, the adjustment mechanism being arranged in the power flow to act functionally after the non-linear actuation of the brake piston (30) and the adjustment mechanism being arranged in such a way that when readjusting, only the position of the respective brake piston (30) is adjusted.

caliper after claim 6 , - wherein each brake piston (30) is secured against rotation and is held in the housing (1) in an axially displaceable manner and - wherein the respective adjustment mechanism comprises an adjustment sleeve (41), - the adjustment sleeve (41) having an adjustment - the adjustment sleeve (41) being connected to the brake piston (30) in such a way that only the brake piston (30) is displaced axially when the adjustment sleeve (41) is rotated.

caliper after claim 7 , wherein the adjustment sleeve (41) comprises a thread (30b/41b) for axial adjustment of the brake piston (30) and wherein the adjustment sleeve (41) comprises teeth (41a) for driving the adjustment sleeve (41) during an adjustment, which is provided with a Gear of the adjustment drive gear unit (43) interacts.

Caliper after one of Claims 6 until 8th , wherein the gear plane of the gear (11) of the drive gear unit (11, 12) of the actuating device and that of the gear (43) of the adjustment drive gear unit (42, 43) are arranged perpendicular to one another.

Brake caliper according to any of the preceding Claims 7 until 9 , The brake piston (30) and the adjustment mechanism each interacting in such a way that the axial actuation path of the brake piston (30) during piston actuation is increased by axial displacement of the adjustment sleeve (41) in the teeth (41a) of the adjuster sleeve (43) opposite the gear wheel of the adjustment gear (43).

Caliper after one of Claims 7 until 10 , wherein the adjustment sleeve (41) is connected to the housing (1) in a spring-loaded manner in such a way that the brake piston (30) and the adjustment sleeve (41) are returned to their starting position after the piston has been actuated.

Vehicle comprising an electromechanically operated brake caliper, which according to one of Claims 1 until 11 is trained.