Elektrische Scheibenbremse mit Reibradiusstabilisierung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Scheibenbremse mit Reibradiusstabilisierung sowie einen zugehörigen reibradiusstabilisierten Reibbelag. Konventionelle, hydraulische Scheibenbremsen sind bekannt und verfügen über weitgehend starr gelagerte Reibbeläge konventioneller Art. Die bekannten Systeme leiden unter dem Nachteil, dass diese vorzeitigem (Schräg-)Verschleiß ausgesetzt sein können (bspw. infolge elastisch-belastungsinduziertem Satteldeformationsverhalten bzw. Schirmung einer Bremsscheibe).

Zur Abhilfe gegen Schrägverschleiß sind daher Kraftfahrzeugbremsen mit integriertem Kipplagermittel zur verkippbaren Aufnahme und Lagerung Ihrer Reibbeläge bekannt geworden.

Im Fokus der DE 102015 108 304 B4 steht eine grundsätzlich vorteilhaft beschriebene Schiebesattelbremse bei bevorzugtem Druckluftantrieb aufweisend einen profiliert gestaltetem Bremsbelagsatz sowie eine daran besonders abgestimmt angepasste Druckplatte hervor, die als System mithelfen sollen, unerwünschten Reibbelagschrägverschleiß zu vermeiden. Dabei umfasst der Bremsbelagsatz der Schwimmsattelscheibenbremse mindestens einen zuspannseitigen Bremsbelag und mindestens einen rückenseitigen Bremsbelag, und wobei jeder Bremsbelagträger neben einem ebenen Abschnitt benachbart zusätzlich über eine integral geneigte Anlagefläche in Ausformung einer integralen Vertiefung und eine Stufe in der Bremsbelagträgerplatte/Reibbelagrückenplatte aufweist, welche die Rückenplattendicke nach radial außen (bezogen auf eine Bremsscheibendrehachse) verändert modelliert bzw. streckenweise reduziert ausbildet. Peripher angrenzend d.h. flankierend neben den Bremsbelägen liegen noch besonders profilierte Druckplatten vor, die formschlüssig an die beschriebene Modellierung angepasst sind, also formschlüssig eingreifen. Der konstruktive Aufbau dieses im Wesentlichen spiegelsymmetrisch dargestellten Reibbelagarrangements ist vorteilhaft zitiert, weil das Reibbelagverschleißvolumen dadurch wesentlich rationeller als bisher ausgenutzt werden könne, und wobei die Konzipierung variabel für unterschiedlichste Kraftantriebe wie nämlich pneumatische, hydraulische, elektrische bzw. Kombinationen davon empfohlen ist. Als Verbesserungsmaßnahme laut DE 10 2011 115 213 A1 ist definiert, dass eine rückwärtig eingebrachte Ausnehmung (9) in der Rückenplatte (6) gebildet sein soll, wobei die Ausnehmung (9) abständig zu den die Längsseiten begrenzenden Kanten der Belagträgerplatte (6) verläuft.

Mit der DE 94 14 032 U1 wird eine besonders komfortable d.h. ruhige hydraulische Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse vorgeschlagen. Niedrigfrequente Bremsgeräusche, die im Zusammenhang mit niedrigen Bremsdrücken aufträten, seien durch schräg angestellte Einbaulagen der Reibbeläge eliminiert. Diese Schrägstellung sei primär durch die kontinuierlich ausgedünnte, abgestreckt geformte, Reibbelagträgerplatte ermöglicht, indem die Dicke der Reibbelagträgerplatte in Radialrichtung gerichtet zu einem Bremssattelbrückenabschnitt kontinuierlich dünner ausgebildet ist. In weiterer Ausgestaltung dessen ist ergänzt, dass die Rückseite der Reibbelagträgerplatte zusätzlich über eine Stufe mit einem erhöhten Absatz verfügen darf, und wobei der Absatz einen Überstand mit Maßbereich zwischen etwa 0,15 mm bis etwa 0,25 mm aufweist.

Eine besonders leichtgewichtig ausgelegte hydraulische Kraftfahrzeugscheibenbremse der sog. Colette-Bauform (Typ Pin-Slider; incl. „Colettejoch“ bzw. Klemmjoch) gemäß DE 29 25 785 A1 umfasst mithin einen hydraulischen Schwimmbremssattel mit einem einzelnen Bremskolben, einen Bremsträger zur auflaufend abgestützten Reibbelaglagerung, sowie einen innenliegenden (bremskolbenbetätigen) und einen außenliegenden (Colettejoch-betätigten) Reibbelag die jeweils lateral flankierend zu einer Bremsscheibe angeordnet sind, und wobei das Joch dazu dient den außenliegenden Reibbelag zur Anlage an die Bremsscheibe zu drücken. Zwecks Vermeidung von Schrägverschleiß des außenliegenden Reibbelags sind beide kooperierenden, einander zugedachten Auflagerflächen an Reibbelagrückenplatte und Collettejoch zueinander derart geneigt, dass der Kippwinkel a definiert ist, so dass die Kippachse gewissermaßen am freien vorderen Ende des Colletejochs definiert ist. Mit dieser Änderung der Schnittstelle an beiden Komponenten soll eine Scheibenbremse mit wenig Gewicht dargestellt sein, und wobei die Druckverteilung für den außenliegenden Reibbelag gleichförmig ist.

Die JP H08232991 A bezieht sich auf eine verbesserte Schwimmsattel-Kraftfahrzeugscheibenbremse mit einem hydraulischen Bremskolben für zwei Bremsbeläge die in einem Bremshalter gedrückt abgestützt verlagerbar aufgenommen sind. Für jeden der beiden Reibbeläge ist dabei ein bogenförmig gestaltetes Kippgelenk mit in Tangentialrichtung parallel gerichtet zueinander verlaufenden Kippgelenkachsen S definiert, so dass sich beide Reibbeläge einer Bremsscheibenschiefstellung (Schirmung) selbsttätig anpassen. Dabei ist jedes der Reibbelagkippgelenke gelenkartig gestaltet, und umfasst jeweils eine kreisbogenförmig gekrümmt gestaltete Gelenkkavität (Gelenkschale) die in eine Reibbelagrückenplatte integriert ist, welche mit einem entsprechend bogenförmig angepasst ausgestalteten Gelenkvorsprung (Gelenkkopf; an Bremskolben bzw. Bremsgehäuse ausgebildet) gelenkig kooperiert.

Die vorliegende Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik eine neuartige Scheibenbremse zum Ziel und beruht demgegenüber auf der neuartigen Aufgabe, mit vereinfacht rationalisiertem Arrangement eine mithin vereinfacht verbesserte Druckverteilung für das weiterentwickelte Beanspruchungskollektiv der modernen PKW-Kraftfahrzeugscheibenbremsen vorzulegen. Denn in Verbindung mit regenerativ/rekuperativ bremsend arbeitendem Fahrzeugantriebsstrang sieht sich eine Scheibenbremse durch deutlich reduzierten Reibungsbremsbetrieb konfrontiert. Dies führt zu der Konsequenz, dass für diese Antriebs- und Bremssysteme eine modernisierte, effizient weiterentwickelte und auch praxisgerechte Lösung erforderlich ist. Direkt - ungehemmte und sehr feinfühlig wirksame Änderung in einer Bremsdruckverteilung ist nötig lange bevor ein Bremsaufheizintervall bzw. starke elastische Verbiegung von Bremsgehäuse bzw. Komponenten eingetreten ist. Bei angemessener Wirksamkeit muss auch eine unzumutbare ökonomische Überforderung der Marktteilnehmer - insbesondere infolge überhöhtem Herstellungsaufwand, Bauteilanzahl etc. vermieden werden.

Zwecks erfindungsgemäßer Lösung des Problems umfasst eine erfindungsgemäße elektrische Scheibenbremse, gemeinsam mit dem zugehörigen Reibbelag die Vorrichtung zur Reibradiusstabilisierung. Erfindungsgemäß wird demzufolge erstmals verhindert, dass sich ein wirksamer Reibradius (jeweils bezogen auf ein Drehzentrum eines Bremsrotors = Raddrehachse) bei den aussenumgriffenen Scheibenbremstypen in nachteiliger Art und Weise nach radial aussen verlagert (Reibradiusvergrößerung) und umgekehrt wird es erfindungsgemäß bei den innenumgriffenen Scheibenbremsen verhindert, dass sich deren Reibradius verschleißbedingt nach radial innen verlagert (Reibradiusverkleinerung). Zusatzbauteile wie beispielsweise besonders konfektionierte Andruckplatten sind obsolet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit Reibbelagschnittstelle mit Abstützlagerführungsmittel derart vorgeschlagen, dass die Rückenplatte eine gerichtete Kippbewegung um eine tangential gerichtet definierte Reibbelagkipplagerachse S aufgeprägt erhält. Eine weiterhin zielführende Definition ist gekennzeichnet indem ein Reibbelag, jeweils bezogen auf dessen Radialkoordinatenrichtung in der radial auswärts gerichteten Projektion gesehen (die von einem gedachten Mittelzentrum eines Bremsrotors (Raddrehachse) ausgeht) auf der reibmassefreien Rückseite der Reibbelagrückenplatte eine oberflächliche (oberseitig allokierte) Kipplagerschnittstelle durch eine definiert auf der Oberflächenoberseite der Rückenplatte platzierte Kipplagerachse S derart vorliegt, dass die Reibbelagkipplagerung so ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb durch Reibbelagverkippung die Reduktion des resultierenden Reibradius kompensiert, oder zumindest eine unerwünschte Reibradiusverkürzung reduziert ist. Mit anderen Worten ermöglicht es die vorliegende Erfindung anhand Ihrer oberseitigen - ergo konvex oberflächlich ausgestülpten - Oberflächenschnittstelle gemeinsam mit Ihren selbstkompensierenden Eigenschaften anhand erfindungsgemäß definiert arrangierter Reibbelagkipplagerung, dass eine reibradiusverkürzende Bremsdruckpunktwanderbewegung (Reduktion des resultierenden Reibradius; Distanz X) automatisch vermieden oder zumindest reduziert ist. Kurz gesagt beschreibt die Rückenplatte eine gerichtete Kippbewegung um eine tangential gerichtet definierte Reibbelagkipplagerachse S, indem diese im Wesentlichen unmittelbar auf einem sog. Faustfinger eines (Bremssattel-)Gehäuse abrollt.

Die Erfindung ist demzufolge bei verblüffender Schlichtheit mit dem Vorteil verknüpft, dass eine erfindungsgemäß außenseitig vorgesetzte Oberflächenschnittstelle mit vorgesetzter Kipplagerachse S des erfindungsgemäßen Kipplagerarrangements anhand des erfindungsgemäß ausgestatteten Reibbelags notwendig sowie hinreichend definiert ist, um die angestrebte Kompensationswirkung zu erreichen, ohne dass für die Rückenplatte des Reibbelag eine besondere Bruchsicherung, Überdimensionierung noch Sonderprofilierung notwendig wäre. Eine in Peripherie zugewandte bzw. kooperierende Auflagerfläche des Bremssattels, welche der Rückenplatte mit der vorgesetzten Kipplagerachse S zugewandt ist, muss keineswegs zwingend mit einer ganz besonderen Kontur gestaltet sein. Vielmehr kann es ausreichen, wenn diese sogenannte Faustfingerauflage als eine eben zerspante und ggf. planparallel oder schräg zur Rückenplattenoberfläche arrangierte Gusshautoberfläche definiert.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kipplagerschnittstelle mindestens zwei ebene Plateauflächen aufweist, die parallel zueinander gerichtet sind, und mit distanziertem Niveau als Auflageoberfläche für die Kipplagerachse S vorliegen dürfen. Dabei sind die Plateauflächen in einer Projektion vermittels dieser Reibbelagkipplagerachse S voneinander separiert vorgesehen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kipplager über einen abgestuften Niveauunterschied verfügt, und dass die Stufung einen Stufenschritt in einer Größenordnung zwischen etwa 0,3 - 3 mm zwischen den Niveaus überbrückt. In Weiterentwicklung der Erfindung ist es denkbar, dass die Reibbelagrückenplatte über eine weitestgehend durchgehende, einheitliche Dicke verfügt, und wobei die erhöht arrangierte Plateaufläche durch eine gesonderte Platte definiert ist, die auf der Rückseite der Rückenplatte aufgelegt sowie fixiert ist.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine mindestens etwa hälftige - 50:50 - Flächenaufteilung zwischen den beiden separierten Plateauflächen vorgesehen.

In noch weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass für die Plateauflächen ein Flächenaufteilungsverhältnis in einem Bereich zwischen etwa 50:50 bis zu etwa 80:20 oder umgekehrt vorliegt.

Erfindungsgemäß ist es in Weiterentwicklung der Erfindung sinnvoll, wenn zur Überbrückung zwischen den Plateauflächen eine Überbrückung eingefügt ist, und wobei die Überbrückung mit einer besonderen Profilierung zwischen den beiden Plateauflächen vorliegt.

Beispielhaft ist die eingefügte Überbrückung profiliert bzw. gekrümmt und/oder als Schrägfläche zu Ihrer angrenzenden Peripherie angestellt vorgesehen und/oder als eine freie Raumform eingefügt. Im einfachsten denkbaren Fall verbindet die Überbrückung die beiden Niveaus der Plateauflächen auf kürzestem Weg miteinander.

Ein Übergang der Überbrückung ist hin zum Anfangskontakt stetig (erste Ableitung des Liniensegments stetig) wie insbesondere tangential (ohne Ecken, Kanten) geformt, so dass eine geschmeidige, und kontinuierlich-glatte Überführungsbewegung ohne schädliche Losbrechmomente ermöglicht ist.

Weiterhin kann der Anfangskontakt eine Flächenberührung definieren, wohingegen die Überbrückung selbst als eine Linienberührung ausgebildet sein kann, welche danach gemäß Ausgestaltung in eine stetig gekrümmte Abrollfläche übergehen darf. Die Abrollbewegung der Rückenplatte auf der gekrümmten Abrollfläche bewirkt einen gleichförmigen Versatz, d.h. Vergrößerter bzw. Verkleinerter Abstand zur Bremskolbenmittelachse wodurch die Wirkung der elastischen

Bremssattelaufbiegung (d.h. die parasitär verursachte Reibradiuswandungbewegung) automatisch kompensiert ist.

Das Lagermittel/die Rückenplatte darf zwecks Förderung einer ganz gezielten Kippwirkung an, in oder zwischen Plateauflächen zumindest eine gewissermaßen federelastisch deformierbare Zone aufweisen, die zumindest partiell elastisch nachgiebig anpassungsfähig so gestaltet ist, dass eine gerichtet Vorzugsorientierung der Kippbewegung eintritt.

Die vorliegende Erfindung ist ganz besonders vorteilhaft geeignet sowie bestimmt für Reibbeläge (bspw. Faustsattel-Bremstyp „FNx“ der Anmelderin - mithin unter einer Marke „Ate“ erhältlich) deren Rückenplatte mit lateral seitlich arrangierten haken- oder hammerkopfförmigen Vorsprüngen (Klauen) gezogen und/oder gedrückt in einem fahrzeugfesten Bremsträger aufgehängt sein dürfen, und wobei der Bremsträger zudem zueinander parallele Führungsbolzen fixiert, um über gehäuseintegral eingeknöpfte Führungslagerbuchsen ein querverschiebliches Faustsattelbremsgehäuse drehfest am Bremsträger zu lagern.

Die vorliegende Erfindung ist im Vergleich mit hochtechnologisch-komplexen Sonderwegen verblüffend stark entfeinert, d.h. robust, und empfiehlt sich aufgrund dieser Robustheit als eine sehr praxisgerechte schmutz- und korrosionsunempfindliche Konstruktion. Die Erfindung ist weiterhin besonders flexibel applizierbar für ganz unterschiedliche Radbremskonzepte die einen indirekt betätig gelagerten Reibbelag (Faustsattel-Scheibenbremstyp) aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zukunftsoffen formulierbar für innenumgriffene Faustsattelscheibenbremskonfigurationen und/oder für elektromechanische Radbremsen des Scheibenbremstyps.

Im Unterschied zu den druckmittelbetriebenen Bremsen (druckluftbetätig, öl- oder bremsflüssigkeitsbetätig) können elektrische Bremsen nach Bremsenlösen leider vermehrt unter Restbremsmomenten leiden, weil die Rückstellfähigkeit eingeschränkt sein kann. Dies kann daraus resultieren, dass mangels Druckmittel auch keine Roll-Back-Rückstellwirkung eines Dichtrings zu erwarten ist. Zur Abhilfe schlägt die vorliegende Erfindung daher in Kooperation zudem ein besonders Rückstellmittel wie insbesondere ein federnd mit Vorspannung eingespanntes Rückstellfedermittel zur Verfügung, welches dafür sorgt, dass ein Reibbelag nach einer Bremsbetätigung wieder in eine vollständig gelöste unbetätigte Lösestellung zurückstellt/zurückschwenkt, so dass unerwünschte Restbremsmomente vermieden sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung hervor. In der Zeichnung zeigt teilweise exemplarisch, schematisch bzw. mit abgeändertem Maßstab:

Fig. 1 schematisch die Erfindung bei einer Ausführungsform in Gestaltung als außenumgriffene Faustsattelscheibenbremse mit angebauter elektromechanischer Aktuatorik (MGU), ohne Bremsrotor, verkleinert,

Fig. 2 die Erfindung in Verkörperung bei einer Ausführungsform einer innenumgriffenen Faustsattelscheibenbremsen in zeichnerischer Darstellung wie in Fig. 1 , mit einem Rückstellmittel 21 ,

Fig. 3 zur Verdeutlichung vergrößerte Einzelheiten in Seitenansicht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2,

Fig. 4 vergrößerte Einzelheiten der faustfingerseitigen Anlage des Reibbelags in Fig. 3,

Fig. 5 frontseitige Aufsicht einer Ausführungsform eines Reibbelags,

Fig. 6 perspektivische Rückansicht des Reibbelags aus Fig. 5,

Fig. 7 Seitenansicht über einer Verformungsfigur zwecks Verdeutlichung der realen belastungsinduzierten elastischen Deformation einer Kraftfahrzeugscheibenbremse im Betrieb - jedoch ohne die erfindungsgemäße Verbesserung,

Fig. 8 Simulation der resultierenden Flächenpressungsverteilung im Reibwerkstoff am Beispiel des faustfingerseitigen Reibbelags gemäß Fig. 7, zwecks Verdeutlichung des entsprechend nachteilig verkürzten Reibradius,

Fig. 9 eine erfindungsgemäße Flächenpressungsverteilung am Beispiel eines erfindungsgemäß ausgerüsteten Reibbelags,

Fig. 10 Einzelheiten in Seitenansicht bezogen auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Scheibenbremse,

Fig. 11 Einzelheiten in Seitenansicht bezogen auf einen zusätzlich weiterentwickeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Scheibenbremse,

Fig. 12 Einzelheiten in Seitenansicht bezogen auf einen weiteres, zusätzlich weiterentwickeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Scheibenbremse,

Fig. 13 Rückansicht eines Scheibenbremsbelag,

Fig. 14 Rückansicht eines Scheibenbremsbelags,

Fig. 15 Teilansicht einer Ausführungsform mit vergrößerter Einzelheit XV, am Beispiel einer innenumgriffenen Scheibenbremse dargelegt, in ideal elastisch deformiert dargestelltem Biegezustand, zwecks Detailerläuterung anhand der technologischen Einzelheiten einer erfindungsgemäßen automatischen Reibradiuskompensation.

Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft, prinzipiell in Fig. 2 und fortfolgenden am Beispiel von einer innenumgreifenden Faustsattelscheibenbremse mit elektromechanischer Aktuatorik (MGU) skizziert beschrieben, wobei dies exemplarisch entsprechend auch für eine andersartige wie insbesondere außenumgriffene Faustsattelscheibenbremse nach Fig. 1 - mit oder ohne elektromechanische Aktuatorik (MGU) - und weiterhin zudem für konventionelle oder elektromechanisch angetriebene Kombisattelbremsen exemplarisch zu verstehen ist. Im Kem der Erfindung steht eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse 1 vom Faustsatteltyp und umfassend eine optimiert dur kompensation verlagerte Reibbelagflächenpressung.

Das Bremssattelgehäuse der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugfaustsattelscheibenbremse ermöglicht gemäß Fig. 3 eine beidseitig gleichmäßige, schraubstockartig geregelte, gleichmäßige Einspannung einer Bremsscheibe zwischen zwei Reibbelägen mit einer nur einseitig allokierten Aktuatorik (MGU - Motor-Gear-Unit = Antrieb + (Wandler-)Getriebe, d.h. Krafterzeuger) indem ein erster Reibbelag infolge des Antriebs direkt beaufschlagt ist, wohingegen ein quasi spiegelbildlich gegenüberliegend arrangierter Reibbelag infolge von Reaktionskräften über einen sogenannten Faustfinger eines relativverschiebbar auf einem Bremshalter gelagerten Gehäuses, Rahmen oder sonstiges Vermittlungsteil nur mittelbar über Reaktionskräfte betätigt ist.

Bei der in Fig. 1 verdeutlichten Scheibenbremse 01 (elektromechanisch oder hydraulisch konventionell angetrieben) wird die prinzipiell weitestgehend normal zur Bremsscheibenreibfläche gerichtete Zuspannkraft durch Aktuatorik erzeugt und über zwischengefügte Bremsbeläge im Sinne einer definierten Flächenpressung auf eine (zumeist) rotierende Bremsscheibe zu Betriebs- und/oder Feststellbremszwecken übertragen. Die erzeugte Flächenpressung bzw. Anpresskraft wir durch Reibung (Nebenbedingung: konstanter Kontaktreibwert p zwischen Reibwerkstoff und Bremsscheibenwerkstoff) ) umgesetzt in eine Reibkraftkomponente, welche jeweils in der Ebene der jeweiligen Kontaktfläche/auf der Bremsscheibenreibfläche, tangential gerichtet angreift. Die Wirkung der Reibkraftkomponente kann man sich zu didaktischen Zwecken rechnerisch-modellhaft vereinfacht als diejenige Kraft vorstellen, die in einem imaginären Kraftangriffspunkt gebündelt mit dem einheitlich zugeordneten Reibradius an der Bremsscheibe resultierend angreift, um die gewünschte Bremswirkung zu erzeugen. Eine günstige Eigenheit der Faustsattelbremsen besteht darin, dass im einfachsten Fall zur Erzeugung der Zuspannkraft lediglich ein einziger Bremskolben, Betätigungselement, Aktuator notwendig ist, um die beidseitige Einspannung der Bremsscheibe mit übereinstimmender Kraft hervorzurufen.

Eine unerwünschte aber unvermeidbare negative Rückwirkung der Bremsscheibeneinspannung betrifft die elastische Gehäusedeformation (elastische Gehäuseaufweitung) infolge der Zuspannkraftrückwirkung auf das Bremsgehäuse 3 (sog. Faust). Wie in der Skizze nachvollziehbar wird das Bremsgehäuse 3 des Bremssattels unter der herrschenden Kraftrichtung/Zuspannkraft 2 verformt und biegt sich demzufolge in Erweiterung der Faustöffnung sukzessive auf. Aus der reversiblen, federelastischen Gehäuseverformung 11 resultiert sowohl ein Zuspannkraftverlust wie auch eine Reibradiusverschiebung infolge von einer resultierenden Reibradiusdifferenz 12/X. Demzufolge ist der Reibradius/Wirkradius 8 im Vergleich zu einem Ausgangszustand reduziert. Eine daraus resultierend simuliert abgetragene Flächenpressungsverteilung 13 in dem beaufschlagten Reibwerkstoff 7 lässt stark ungleiche Beanspruchung erkennen, weil durch streckenweise sehr inhomogen und teils überhöht verteilter Zuspannkraftverteilung leider genauso inhomogen verteilte Flächenpressung resultiert. Diese starken Diskrepanzen und Ungleichheiten im Tragverhalten führen zu Hotspots 14 im Reibwerkstoff 7. All dies kann beispielhaft vorzeitigen Defekt durch Reibwerkstoffausbruch wie beispielsweise einen unerwünschten partiellen Reibwertabfall in Teilen der Reibfläche 6 infolge örtlicher thermischer Überlastung des Reibwerkstoffes 7 verursachen. Die geschilderte Problematik ist insbesondere bei Bremsenapplikationen in sogenannten HEV-Fahrzeugen virulent, welche infolge der vorgezogen energetischen Wandlung (Bremsrekuperation) oft unter Untätigkeit leiden, was infolge von selteneren Reibungsbremsungen unter Abstumpfungserscheinungen/mangelnde Bremsschärfe hervorruft.

An dieser Stelle greifen die Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand der Reibradiuskompensation helfend ein, um unter allen Betriebsbedingungen der herrschenden Zuspannkraft bzw. Bremskraft 2 d.h. von Fmin. bis zu Fmax. eine weitestgehend harmonisch-konstante Reibflächenpressung/Flächenbelastung 10 des Reibwerkstoffes 7 zu ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung löst das Problem anhand einer ganz besonders als Kippgelenk effizient kippfähig ausgeprägten Schnittstelle zwischen Rückenplatte 4 des Bremsbelags und (Brems-)Gehäuse 3 ohne die Tragfähigkeit, Korrosionsresilienz bzw. Dauerfestigkeit der Bremskonstruktion unter den typischerweise sehr widrigen Bewitterungsverhältnissen der Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse 1 zu schwächen, und auch ohne den notwendigen Herstellungsaufwand unnötig zu erhöhen.

Die Erfindung kann in diesem Zusammenhang ganz prinzipiell als a) eine einfache und kostengünstig ausgespart und/oder geneigt arrangierte Kippgelenk-Schnittstellenkonturauflage 15 als Bestandteil eines des Faustfingers eines Bremssattelgehäuses 3 bzw. oder als b) an der dem Auflager zugeordnete Sonderprofiloberfläche einer Rückenplatte 4 des Bremsbelags als Kippgelenk-Oberflächenschnittstellenkontur bzw. c) durch beliebige Kombination der Merkmale von a) mit b) bei beliebigen Kombinationen und Weiterbildungen vorliegen.

Das Kipplager ist vorteilhafterweise automatisch selbstadaptierend an den elastischen Verformungsgrad des Bremsgehäuse. Die automatisch selbsteinstellende Kontur der Rückenplattenoberfläche 15 des Bremsbelags ergeht ggf. weiterhin in Kooperation mit der profilierten Faustfingerauflage des Bremssattelgehäuse 3 in Verbindung mit einer Hinterschneidung 18 an einer Unterseite 17. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist es möglich bzw. sinnvoll, wenn unterhalb 19 des Reibradius/Wirkradius 8 ein sogenannter Brems- Belagabrollradius 20/R in der Belaganlagekontur 15 angeordnet ist. Hierdurch kann die Rückenplatte 4 bei erhöhter Deformation infolge Belastung 2 selbsttätig und automatisch bedarfsgerecht eine Kompensation durch Abrollen herbeiführen, so dass eine Reiboberfläche des Reibbelags in ihrer Tendenz parallel zur Reiboberfläche des Reibrings 5 ausgerichtet bleibt. Dies führt zu einer begehrtren Harmonisierung der Reibbelagflächenpressung 10 und zu einem selbsttätigen Ausgleich in Hinblick auf den Reibradius/Wirkradius 8. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, sogenannte Hotspots 14 bzw. örtliche thermische Überlastung d.h. örtliches Versagen des Reibwerkstoffs 7 des Bremsbelages zielgerichtet sowie automatisch-selbsttätig zu vermeiden.

Eine weitere Besonderheit der vorgeschlagenen elektrischen Kraftfahrzeugscheibenbremse 1 zielt auf ein weitgehend schematisch in der Zeichnung skizziertes Rückstellmittel 21 ab, das dazu geeignet und bestimmt ist, einem oder allen Reibbelägen Rückstell(feder)wirkung aufzuprägen, damit der jeweilige Reibbelag definiert und gesichert in eine Bremslösestellung zurück geschwenkt/verfahren werden kann. Diese positive Rückstellwirkung ist insbesondere für einen indirekt betätigten Reibbelag empfehlenswert. Ein direkt betätigter Reibbelag kann auch mit dem Rückstellmittel 21 ausgerüstet sein. Hier ist es aber ergänzend zu dem Rückstellmittel 21 oder alternativ möglich, dass der direkt betätigte Reibbelag der elektrischen Scheibenbremse durch elektrischen Aktuatorantrieb (aktiver Rückstellhub) elektrisch dosiert, d.h. gesteuert oder geregelt zurückgezogen werden kann. Dafür ist es erforderlich, dass der elektrische Aktuator derart reversierbar gestaltet ist, dass dieser zum gesicherten Bremsenlösen eine Zugkraft/Rückzugkraft auf den direkt betätigten Reibbelag aufprägen kann, um den Reibbelag auf diese Weise aktiv rückstel Ibetätigt zurückzuziehen. Rückstellmittel wie insbesondere ein federnd mit Vorspannung eingespanntes Rückstellfedermittel und/oder Aktuator sorgen demzufolge sicher und reproduzierbar dafür, dass ein Reibbelag nach seiner Bremsbetätigung auch wieder in eine vollständig gelöste, unbetätigte Lösestellung zurückstellt/zurückschwenkt, so dass unerwünschte Restschleifmomente erfindungsgemäß sicher vermieden sind.

Durch ihren vorteilhaften Beitrag zu einem verbesserten Thermohaushalt des Reibbelags eignet sich die vorliegende Erfindung keineswegs ausschließlich zur Paarung bzw. zur systematischen Kooperation von Scheibenbremsen mit den konventionellen Gussbremsrotoren (Reibring aus Schwermetallguss wie beispielsweise Grauguss) sondern insbesondere auch ganz besonders für eine Kooperation mit Leichtmetallbremsrotoren (Aluminiumbremsrotoren) bzw. für die keramischen AIO - bzw. Silizium-Derivate, d.h. Silizium - und/oder aluminiumbasierte, keramische Reibringwerkstoffe, für die Verbundbremsscheiben, oder andere moderne Entwicklungen die über ein vergleichbar verändertes thermisches Verhalten verfügen.

Bezugszeichenliste

1 Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse

2 Kraftrichtung (Axialrichtung)

3 Gehäuse

4 Rückenplatte

5 Reibring

6 Reibfläche

7 Reibwerkstoff

8 Reibradius/Wirkradius

9 Ausnehmung

10 (Reib-)Flächenpressung

11 Gehäuseverformung

12 Differenz (vgl. Distanz X)

13 Flächenpressungsverteilung

14 Hotspots

15 Schnittstellenkontur/Rückenplattenoberfläche

16

17 Unterseite

18 Hinterschneidung

19

20 Reibbelagabrollradius (vgl. R)

21 Rückstellmittel

Ax Axialrichtung d Rückenplattendicke

R Reibbelagabrollradius (vgl. 20) r Radialrichtung

S Reibbelagkipplagerachse

T Tangentialrichtung

X Distanz (vgl. Differenz 12)

Y Freischnitt/Hohlkehle r