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Title:
ELECTROMECHANICAL BRAKE CYLINDER FOR ACTUATING A WHEEL BRAKE, WHEEL BRAKE WITH THE ELECTROMECHANICAL BRAKE CYLINDER, AND METHOD FOR RELEASING A WHEEL BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/028210
Kind Code:
A1
Abstract:
An electromechanical brake cylinder (2) for actuating a wheel brake (1), in particular a wheel brake (1) of a rail vehicle, has: an electric motor (3) with a rotor (5), a spindle nut (7), a torque transmission device which is provided between the rotor (5) and the spindle nut (7), and a spindle (8) which has a thread. The spindle nut (7) and the spindle (8) are configured to convert a rotational movement of the spindle nut (7) into an axial movement of the spindle (8), wherein the axial movement of the spindle (8) can be converted into a movement of a brake lining (17) of the wheel brake (1) relative to an element to be braked of the wheel brake (1), and wherein the torque transmission device is configured such that it transmits a torque which is less than or equal to a maximum predefinable torque value between the rotor (5) and the spindle nut (7).

Inventors:
MATHIEU MICHAEL (DE)
FUDERER ERICH (DE)
JUNG ALEXANDER (DE)
KRAUS HARRY-WERNER (DE)
MESHENBERG JURY (DE)
NIEPALA TOMASZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/070924
Publication Date:
February 08, 2024
Filing Date:
July 27, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
International Classes:
F16D55/224; B60T13/74; F16D65/28; F16D66/00; F16D121/24; F16D125/40
Foreign References:
DE19955080A12001-05-17
US6938735B12005-09-06
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Elektromechanischer Bremszylinder (2) zum Betätigen einer Radbremse (1 ), insbesondere einer Radbremse (1 ) eines Schienenfahrzeugs, wobei der elektromechanische Bremszylinder (2) aufweist: einen Elektromotor (3) mit einem Rotor (5), eine Spindelmutter (7), eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, die zwischen dem Rotor (5) und der Spindelmutter (7) vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Rotor (5) und der Spindelmutter (7) zu übertragen, und eine Spindel (8), die ein Gewinde aufweist, wobei die Spindelmutter (7) und die Spindel (8) dazu ausgebildet sind, eine Drehbewegung der Spindelmutter (7) in eine axiale Bewegung der Spindel (8) relativ zu der Spindelmutter (7) umzuwandeln, wobei die axiale Bewegung der Spindel (8) in eine Bewegung eines Bremsbelags (17) der Radbremse (1 ) relativ zu einem zu bremsenden Element der Radbremse (1 ) umwandelbar ist, und wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Drehmoment kleiner oder gleich einem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zwischen dem Rotor (5) und der Spindelmutter (7) überträgt.

2. Elektromechanischer Bremszylinder (2) gemäß Anspruch 1 , wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine erste Reibfläche (9) an der Spindelmutter (7) und eine mit dem Rotor (5) verbundene zweite Reibfläche (10) aufweist, und die erste Reibfläche (9) und die zweite Reibfläche (10) dazu ausgebildet sind, eine dem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert entsprechende maximale Reibkraft zu erzeugen.

3. Elektromechanischer Bremszylinder (2) gemäß Anspruch 2, wobei der elektromechanische Bremszylinder (2) eine um eine Drehachse der Spindel (8) drehbare Hohlwelle (6) als ein Bestandteil der Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweist, die mit dem Rotor (5) fest verbunden ist, und die Hohlwelle (6) die Spindelmutter (7) zu der Hohlwelle (8) drehbar aufnimmt, wobei die Hohlwelle (8) die zweite Reibfläche (10) aufweist.

4. Elektronmechanischer Bremszylinder (2) gemäß Anspruch 3, wobei der elektromechanische Bremszylinder (2) ein Gehäuse (14) aufweist, und das Gehäuse (14) dazu ausgebildet ist, die Hohlwelle (6) in dem Gehäuse (14) drehbar zu lagern.

5. Elektromechanischer Bremszylinder (2) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Vorspanneinrichtung (11 ) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine vorbestimmbare Normalkraft auf die erste Reibfläche (9) und zweite Reibfläche (10) aufzubringen.

6. Elektromechanischer Bremszylinder (2) gemäß Anspruch 5, wobei eine Bewegungsrichtung der Spindel (8) zum Annähern des Bremsbelags (20) an das zu bremsende Element als erste Bewegungsrichtung (BR1 ) definiert ist, und die Vorspanneinrichtung (11 ) dazu ausgebildet ist, die vorbestimmbare Normalkraft in einer Richtung entgegen der ersten Bewegungsrichtung (BR1 ) auf die erste und zweite Reibfläche (9, 10) aufzubringen.

7. Elektromechanischer Bremszylinder (2) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Vorspanneinrichtung (11 ) eine Tellerfeder (12) und ein Sicherungselement (13) aufweist, und die Tellerfeder (12) dazu ausgebildet ist, sich über das Sicherungselement (13) an der Hohlwelle (6) abzustützen und die vorbestimmbare Normalkraft über die Spindelmutter (7) auf die erste und zweite Reibfläche (9, 10) aufzubringen.

8. Elektromechanischer Bremszylinder (2) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Hohlwelle (6) einen Anschlag (21 ) aufweist, der dazu ausgebildet ist, die axiale Bewegung der Spindel (8) in einer zweiten Bewegungsrichtung (BR2) entgegen der ersten Bewegungsrichtung (BR1 ) bei einem Auffahren auf den Anschlag (21 ) anzuhalten, wobei der elektromechanische Bremszylinder (2) dazu ausgebildet ist, dass sich, bei einer nach dem Auffahren fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter

(7) in die axiale Bewegung der Spindel (8) relativ zu der Spindelmutter (7), die Spindelmutter (7) in Richtung der ersten Bewegungsrichtung (BR 1 ) bewegt, um eine auf die erste und zweite Reibfläche (9, 10) aufgebrachte Normalkraft zu verringern.

9. Radbremse (1 ) mit einem elektromechanischen Bremszylinder (2) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Radbremse (1 ) aufweist: einen Bremsbelag (17), ein zu bremsendes Element, und eine Bremsmechanik, die dazu ausgebildet ist, die axiale Bewegung der Spindel (8) in die Bewegung des Bremsbelags (17) relativ zu dem zu bremsenden Elements umzuwandeln.

10. Radbremse (1 ) gemäß Anspruch 9, wobei eine Bewegungsrichtung der Spindel (8) zum Entfernen des Bremsbelags (17) von dem zu bremsenden Element als zweite Bewegungsrichtung (BR2) definiert ist, und die Radbremse (1 ) einen Sensor (22) aufweist, der dazu ausgebildet ist, zu erfassen, ob sich die Spindel (8) in der zweiten Bewegungsrichtung (BR2) in einer Endlage befindet.

11. Verfahren zum Lösen einer Radbremse (1 ) mittels eines elektromechanischen Bremszylinders (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei einem Auffahren der Spindel (8) auf einen Anschlag (21 ) in einer Hohlwelle (6) des elektromechanischen Bremszylinders (2) sodass eine axiale Bewegung der Spindel

(8) angehalten wird, die Drehmomentübertragungsvorrichtung ein von der Spindelmutter (7) auf die Spindel (8) übertragenes Drehmoment auf einen maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert begrenzt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11 , wobei eine erste axiale Bewegungsrichtung (BR1 ) der Spindel (8) so definiert ist, dass sich dadurch ein Bremsbelag (17) an ein zu bremsendes Element annähert und eine zweite axiale Bewegungsrichtung (BR2) entgegengesetzt zu der ersten axialen Bewegungsrichtung (BR1 ) definiert ist, und sich, nach dem Auffahren der Spindel (8) auf den Anschlag (21 ) in der zweiten axialen Bewegungsrichtung (BR2) bei einer fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter (7) in die axiale Bewegung der Spindel (8) relativ zu der Spindelmutter (7), die Spindelmutter (7) in Richtung der ersten Bewegungsrichtung (BR1 ) bewegt, um eine axial zu der Spindel (8) auf eine erste und zweite Reibfläche (9, 10) aufgebrachte Normalkraft zu verringern, um den maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zu verringern.

Description:
BESCHREIBUNG

Elektromechanischer Bremszylinder zum Betätigen einer Radbremse, Radbremse mit dem elektromechanischen Bremszylinder und Verfahren zum Lösen einer Radbremse

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Bremszylinder zum Betätigen einer Radbremse, eine Radbremse mit dem elektromechanischen Bremszylinder und ein Verfahren zum Lösen einer Radbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge.

Ein elektromechanischer Bremszylinder funktioniert mit Hilfe eines Elektromotors, der elektrische Energie in mechanische Energie, nämlich eine Bewegung, über die eine Kraft übertragen werden kann, umwandelt. Bei einer Ansteuerung des elektromechanischen Bremszylinders erzeugt der Elektromotor eine rotatorische Bewegung seines Rotors. Diese rotatorische Bewegung wird auf eine in einer Hohlwelle des Bremszylinders fest eingebaute Spindelmutter übertragen, was zu einer Vorschubbewegung einer in der Hohlwelle und der Spindelmutter vorgesehenen Spindel führt. Diese Vorschubbewegung wird über eine entsprechende Bremsmechanik an einen Bremsbelaghalter übertragen, sodass Bremsbeläge an eine rotierende Bremsscheibe gedrückt werden und dadurch eine Bremskraft erzeugt wird.

Zum Lösen der Bremse erzeugt der Motor des elektromechanischen Bremszylinders eine entgegengesetzte rotatorische Bewegung, sodass sich die Spindel in einer zu der Vorschubbewegung entgegengesetzten Richtung bewegt. Eine Endlage der Spindel in dieser entgegengesetzten Richtung, in der die Bremse gelöst ist, wird üblicherweise durch einen Endlagensensor erfasst und an eine Bremssteuerungsvorrichtung weitergeleitet, die den Elektromotor dann abschaltet.

Im Falle einer Fehlfunktion dieser Erfassung besteht die Gefahr, dass die Spindel mit voller Geschwindigkeit mit der Hohlwelle kollidiert, was zu einer bleibenden Schädigung der Spindelmutter, der Spindel oder sonstigen Bauteilen des elektromechanischen Bremszylinders führen kann. Die in dem elektromechanischen Bremszylinder verwendeten Bauteile zum Umwandeln der rotatorischen Bewegung des Rotors in die Vorschubbewegung der Spindel sind jedoch kostenintensiv, sodass ein vorzeitiges Austauschen vermieden werden muss.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es also, den obigen Nachteil auszuräumen und einen elektromechanischen Bremszylinder und eine Radbremse bereitzustellen sowie ein Verfahren bereitzustellen, die eine Beschädigung von Bauteilen des elektromechanischen Bremszylinders, auch bei einer Fehlfunktion einer Sensorik, verhindert.

Die Aufgabe wird durch einen elektromechanischen Bremszylinder gemäß Anspruch 1 , eine Radbremse gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein elektromechanischer Bremszylinder zum Betätigen einer Radbremse, insbesondere einer Radbremse eines Schienenfahrzeugs, auf: Einen Elektromotor mit einem Rotor, eine Spindelmutter, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, die zwischen dem Rotor und der Spindelmutter vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Rotor (5) und der Spindelmutter (7) zu übertragen, und eine Spindel, die ein Gewinde aufweist, wobei die Spindelmutter und die Spindel dazu ausgebildet sind, eine Drehbewegung der Spindelmutter in eine axiale Bewegung der Spindel relativ zu der Spindelmutter umzuwandeln, wobei die axiale Bewegung der Spindel in eine Bewegung eines Bremsbelags der Radbremse relativ zu einem zu bremsenden Element der Radbremse umwandelbar ist, und wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Drehmoment kleiner oder gleich einem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zwischen dem Rotor und der Spindelmutter überträgt.

Die Radbremse wirkt entweder auf ein zu bremsendes Element eines Rads oder auf ein zu bremsendes Element einer Achse mittels der Räder der Achse gebremst werden.

Durch das Vorsehen der Drehmomentübertragungsvorrichtung, bei der vorbestimmt werden kann, welches maximale Drehmomentwert übertragen werden kann, ist es möglich, dieses maximale Drehmoment so einzustellen, dass eine bleibende Schädigung der Spindelmutter, der Spindel oder von sonstigen Bauteilen des elektromechanischen Bremszylinders beim Lösen der Bremse verhindert werden kann. Somit kann ein vorzeitiges Austauschen dieser Bauteile vermieden werden. Das maximal übertragbare Drehmoment wird so eingestellt, dass eine erforderliche Bremskraft erzeugt werden kann, jedoch die Schädigung verhindert wird.

Vorteilhafterweise weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine erste Reibfläche an der Spindelmutter und eine mit dem Rotor verbundene zweite Reibfläche auf, und die erste Reibfläche und die zweite Reibfläche sind dazu ausgebildet, eine dem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert entsprechende maximale Reibkraft zu erzeugen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist der elektromechanische Bremszylinder eine um eine Drehachse der Spindel drehbare Hohlwelle als ein Bestandteil der Drehmomentübertragungsvorrichtung auf, die mit dem Rotor fest verbunden ist. Die Hohlwelle nimmt die Spindelmutter zu der Hohlwelle drehbar auf, wobei die Hohlwelle die zweite Reibfläche aufweist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist der elektromechanische Bremszylinder ein Gehäuse auf, und das Gehäuse ist dazu ausgebildet, die Hohlwelle in dem Gehäuse drehbar zu lagern.

Vorteilhafterweise weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Vorspanneinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine vorbestimmbare Normalkraft auf die erste Reibfläche und zweite Reibfläche aufzubringen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders ist eine Bewegungsrichtung der Spindel zum Annähern des Bremsbelags an das zu bremsende Element als erste Bewegungsrichtung definiert, und die Vorspanneinrichtung ist dazu ausgebildet, die vorbestimmbare Normalkraft in einer Richtung entgegen der ersten Bewegungsrichtung auf die erste und zweite Reibfläche aufzubringen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist die Vorspanneinrichtung eine Tellerfeder und ein Sicherungselement auf, und die Tellerfeder ist dazu ausgebildet, sich über das Sicherungselement an der Hohlwelle abzustützen und die vorbestimmbare Normalkraft über die Spindelmutter auf die erste und zweite Reibfläche aufzubringen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist die Hohlwelle einen Anschlag auf, der dazu ausgebildet ist, die axiale Bewegung der Spindel in einer zweiten Bewegungsrichtung entgegen der ersten Bewegungsrichtung bei einem Auffahren auf den Anschlag anzuhalten, wobei der elektromechanische Bremszylinder dazu ausgebildet ist, dass sich, bei einer nach dem Auffahren fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter in die axiale Bewegung der Spindel relativ zu der Spindelmutter, die Spindelmutter in Richtung der ersten Bewegungsrichtung bewegt, um eine auf die erste und zweite Reibfläche aufgebrachte Normalkraft zu verringern.

Dabei ist es einerseits möglich, das übertragbare Drehmoment für das Einleiten der Bremsung durch die Bewegung der Spindel in der ersten Bewegungsrichtung auf den erforderlichen Drehmomentwert einzustellen, wobei sich andererseits das übertragbare Drehmoment beim Lösen der Bremse durch die Bewegung der Spindel in der zweiten Bewegungsrichtung bei dem Auffahren auf den Anschlag verringert, um die Schädigung der Bauteile zu verhindern.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Radbremse mit einem erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremszylinder einen Bremsbelag, ein zu bremsendes Element, und eine Bremsmechanik, die dazu ausgebildet ist, die axiale Bewegung der Spindel in die Bewegung des Bremsbelags relativ zu dem zu bremsenden Elements umzuwandeln, auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Radbremse ist eine Bewegungsrichtung der Spindel zum Entfernen des Bremsbelags von dem zu bremsenden Element als zweite Bewegungsrichtung definiert, und die Radbremse weist einen Sensor auf, der dazu ausgebildet ist zu erfassen, ob sich die Spindel in der zweiten Bewegungsrichtung in einer Endlage befindet.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung begrenzt, in einem Verfahren zum Lösen einer Radbremse mittels eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremszylinders bei einem Auffahren der Spindel auf einen Anschlag in einer Hohlwelle des elektromechanischen Bremszylinders sodass eine axiale Bewegung der Spindel angehalten wird, die Drehmomentübertragungsvorrichtung ein von der Spindelmutter auf die Spindel übertragenes Drehmoment auf einen maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens, wobei eine erste axiale Bewegungsrichtung der Spindel so definiert ist, dass sich dadurch ein Bremsbelag an ein zu bremsendes Element annähert und eine zweite axiale Bewegungsrichtung entgegengesetzt zu der ersten axialen Bewegungsrichtung definiert ist, bewegt sich, nach dem Auffahren der Spindel auf den Anschlag in der zweiten axialen Bewegungsrichtung bei einer fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter in die axiale Bewegung der Spindel relativ zu der Spindelmutter, die Spindelmutter in Richtung der ersten Bewegungsrichtung, um eine axial zu der Spindel auf eine erste und zweite Reibfläche aufgebrachte Normalkraft zu verringern, um den maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zu verringern.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Insbesondere zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen Abschnitt einer Radbremse mit einem erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremszylinder; und Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Radbremse.

Fig. 1 zeigt eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen Abschnitt einer Radbremse 1 mit einem erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremszylinder 2. Die Radbremse 1 dient dazu, entweder auf ein zu bremsendes Element eines Rads oder einer Achse mittels dessen Räder der Achse gebremst werden, zu wirken. Die Radbremse 1 ist Bestandteil eines nicht gezeigten Schienenfahrzeugs, kann jedoch auch alternativ beispielsweise in einem Straßenfahrzeug, wie etwa einem Nutzfahrzeug, verwendet werden.

Der elektromechanische Bremszylinder 2 weist einen Elektromotor 3 mit einem Stator 4 und einem Rotor 5 auf. Ferner weist der elektromechanische Bremszylinder 2 eine Hohlwelle 6 auf, die fest mit dem Rotor 5 verbunden ist. Darüber hinaus weist der elektromechanische Bremszylinder 2 eine Spindelmutter 7 und eine Spindel 8 auf, die formschlüssig mittels nicht gezeigten Kugeln verbunden sind, wobei die Spindelmutter 7 und die Spindel 8 dazu ausgebildet sind, eine Drehbewegung der Spindelmutter 7 in eine axiale Bewegung der Spindel 8 relativ zu der Spindelmutter 7 umzuwandeln. Die Hohlwelle 6 ist mittels einer Lagerungseinrichtung 23 in einem Gehäuse 14 des elektromechanischen Bremszylinders 2 um eine Drehachse der Spindel 8 drehbar gelagert und nimmt die Spindelmutter 7 zu der Hohlwelle 6 drehbar auf.

Schließlich weist der elektromechanische Bremszylinder 2 zwischen dem Rotor 5 und der Spindelmutter 7 eine Drehmomentübertragungsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, dass sie ein Drehmoment kleiner oder gleich einem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zwischen dem Rotor 5 und der Spindelmutter 7 überträgt.

Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist an der Hohlwelle 6 eine erste Reibfläche 9 und an der Spindelmutter 7 eine zweite Reibfläche 10 auf. Ferner weist die

Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Vorspanneinrichtung 11 auf. Die Vorspanneinrichtung 11 ist dazu ausgebildet, auf die erste Reibfläche 9 und die zweite Reibfläche 10 axial zu der Spindel 8 eine vorbestimmte Normalkraft aufzubringen. Dazu weist die Vorspanneinrichtung 11 Tellerfedern 12 sowie einen Sicherungsring als ein Sicherungselement 13 auf. Die Tellerfedern 12 stützen sich über das Sicherungselement 13 an der Hohlwelle 6 ab und bringen über die Spindelmutter 7 eine Normalkraft auf die erste Reibfläche 9 und die zweite Reibfläche 10 auf.

Die erste Reibfläche 9 und die zweite Reibfläche 10 weisen jeweils Oberflächeneigenschaften, wie etwa Struktur und Rauigkeit, auf, die im Zusammenwirken mit der Normalkraft ein geeignetes Drehmoment übertragen können.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Spindelmutter 7 nicht über die Hohlwelle 6 mit dem Rotor 5 verbunden, sondern die Hohlwelle ist weggelassen und die Spindelmutter 7 ist über eine andersgeartete Drehmomentübertragungsvorrichtung direkt mit dem Rotor 5 verbunden. Des Weiteren weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung in alternativen Ausführungsformen nicht die erste Reibfläche an der Spindelmutter und nicht die mit dem Rotor 5 verbundene zweite Reibfläche 10 auf, sondern die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist in diesen alternativen Ausführungsformen beispielsweise Kugeldruckstücke auf, die in Senkungen eingreifen und deren übertragbare Kraft einstellbar ist. Ferner sind in alternativen Ausführungsformen keine Tellerfedern 12 und ein Sicherungselement 13, für das Vorspannelement, sondern beispielsweise eine andere Anzahl von und/oder andersgeartete Federn, wie etwa Spiralfedern, und/oder das Sicherungselement 13 ist beispielsweise als ein radialer Stift ausgeführt. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist keine Vorspanneinrichtung vorgesehen, sondern die Normalkraft wird über abgestimmte Abmessungen der beteiligten Bauteile erzielt.

Fig. 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Radbremse 1 .

Neben dem elektromechanischen Bremszylinder 2 weist die Radbremse 1 eine Bremsmechanik mit einem Zangenhebel 15 und einem weiteren Hebel 16 auf. An dem Zangenhebel 15 und dem weiteren Hebel 16 ist jeweils ein Bremsbelag 17 vorgesehen. Ferner weist die Bremsmechanik einen Exzenterwellenhebel 18 auf, der auf einer Seite mit einer Exzenterwelle 19 fest verschraubt ist und auf der anderen Seite eine Verbindung zur Spindel 8 aufweist. Durch die axiale Bewegung der Spindel 8 wird der Exzenterwellenhebel 18 zusammen mit der Exzenterwelle 19 um deren Achse gedreht. Die Drehung der Exzenterwelle 19 verursacht ein Verschieben des auf einem Exzenterwellenzapfen gelagerten Zangenhebels 15 zur Bremsscheibe 20 hin. Durch die Verschiebung des Zangenhebels 15 zu dem weiteren Hebel 16 hin legt sich der an dem Zangenhebel 15 vorgesehene Bremsbelag 17 an einer Bremsscheibe 20, als ein zu bremsendes Element, an, wodurch sich ein gesamtes Radbremsgestänge, das den Zangenhebel 15, einen nicht gezeigten Verschleißnachsteller und den weiteren Hebel 16 aufweist, so verdreht, dass auch der an dem weiteren Hebel 16 vorgesehene Bremsbelag 17 an der Bremsscheibe 20 anliegt. Bei einer weiteren Bewegung der Spindel 8 in derselben Richtung wird eine Zuspannkraft in dem Radbremsgestänge erzeugt und die Bremsscheibe 20 damit beaufschlagt . Durch die Bremsmechanik wird die axiale Bewegung der Spindel 8 also in die Bewegung des Bremsbelags 17 relativ zu der Bremsscheibe 20 umgewandelt.

Eine erste Bewegungsrichtung BR1 der Spindel 8 ist so definiert, dass sich der Bremsbelag 17 der Bremsscheibe 20, also dem zu bremsenden Element, annähert, und eine zweite Bewegungsrichtung BR2 der Spindel 8 ist so definiert, dass sich der Bremsbelag 17 von der Bremsscheibe 20 wegbewegt.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorspanneinrichtung 11 ist dazu ausgebildet, die vorbestimmte Normalkraft in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersten Bewegungsrichtung BR1 der Spindel 8 auf die erste und zweite Reibfläche 9, 10 aufzubringen.

Die in Fig. 1 gezeigte Hohlwelle 6 weist einen Anschlag 21 auf, der dazu ausgebildet ist, die axiale Bewegung der Spindel 8 in der zweiten Bewegungsrichtung BR2 bei einem Auffahren auf den Anschlag 21 anzuhalten. Wenn sich die Spindelmutter 7 nach dem Auffahren der Spindel 8 auf den Anschlag 21 weiterdreht, also bei einer fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter 7 in die axiale Bewegung der Spindel 8 relativ zu der Spindelmutter 7, wird die Spindelmutter 7 in Richtung der ersten Bewegungsrichtung BR1 minimal bewegt, ohne dass die zweite Reibfläche 10 von der ersten Reibfläche 9 abhebt, und verringert eine auf die erste und zweite Reibfläche 9, 10 aufgebrachte Normalkraft, und somit das übertragbare Drehmoment. Dadurch ist es möglich, das durch die Drehmomentübertragungsvorrichtung übertragbare Drehmoment bei einer Drehung der Spindelmutter 7, so dass sich die Spindel 8 relativ zu der Spindelmutter 7 in der zweiten Bewegungsrichtung BR2 bewegt, gegenüber dem übertragbaren Drehmoment bei einer Drehung der Spindelmutter 7, so dass sich die Spindel 8 relativ zu der Spindelmutter 7 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 bewegt, zu reduzieren. Somit kann zum Bremsen ein größeres Drehmoment, was eine erforderliche Bremskraft gewährleistet, übertragen werden als für das Lösen der Bremse, so dass die Bauteile des elektromechanischen Bremszylinders 2 nicht dauerhaft geschädigt werden.

Die Radbremse 1 weist ferner einen Sensor 22 auf, der dazu ausgebildet ist, zu erfassen, ob sich die Spindel 8 in der zweiten Bewegungsrichtung BR2 in einer Endlage befindet. Diese Endlage kann entweder die Position der Spindel 8 sein, in der die Spindel 8 gerade auf den Anschlag 21 aufgefahren ist, oder alternativ auch eine Position kurz bevor die Spindel 8 auf den Anschlag 21 auffährt.

Im Betrieb wird eine Bremswirkung der Radbremse 1 durch ein Bewegen der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 hervorgerufen. Dazu wird der Elektromotor 3 so angesteuert, dass eine Drehung des Rotors 5 relativ zu dem Stator 4 über die Hohlwelle 6 bzw. die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Drehung der Spindelmutter 7 so bewirkt, dass das axiale Bewegen der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 erfolgt.

Durch die Übertragung der Bewegung der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 auf den Exzenterwellenhebel 18 wird der Zangenhebel 15 durch die Exzenterwelle 19 so geschwenkt, dass der an dem Zangenhebel 15 vorgesehene Bremsbelag 17 an der Bremsscheibe 20 anliegt und bei einer weiteren Bewegung der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 das gesamte Radbremsgestänge, das den Zangenhebel 15, den nicht gezeigten Verschleißnachsteller und den weiteren Hebel 16 aufweist, so verschwenkt wird, dass auch der an dem weiteren Hebel 16 vorgesehene Bremsbelag 17 an der Bremsscheibe 20 anliegt und anschließend die Bremsscheibe 20 mit der Zuspannkraft beaufschlagt wird.

Zum Lösen der Radbremse 1 wird die Spindel 8 mittels des Elektromotors 3 über den Rotor 5, die Hohlwelle 6 bzw. die Drehmomentübertragungsvorrichtung und die Spindelmutter 7 in die zweite Bewegungsrichtung BR2 bewegt. Dadurch entfernen sich die Bremsbeläge 17 von der Bremsscheibe 20 und die Radbremse 1 wird gelöst. Sobald sich die Spindel 8 in ihrer Endlage, also in der in Fig. 1 gezeigten rechten Position, in der die Spindel 8 auf den Anschlag 21 gerade aufgefahren ist, oder in einer Position kurz bevor die Spindel 8 auf den Anschlag 21 auffährt, befindet, erkennt der Sensor 22 diese Position der Spindel 8 und leitete ein Signal an eine Bremssteuerungsvorrichtung, um den Elektromotor 3 anzuhalten.

In einem Fall einer Fehlfunktion, bei der beispielsweise entweder der Sensor 22 defekt ist oder eine Weiterleitung des Signals des Sensors 22 gestört ist, wird der Elektromotor 3 nicht angehalten wenn die Spindel 8 ihre Endlage erreicht hat und die Spindel 8 fährt in der zweiten axialen Bewegungsrichtung BR2 der Spindel 8 hart auf den Anschlag 21 in der Hohlwelle 6 auf, wobei die axiale Bewegung der Spindel 8 dann angehalten wird.

In diesem Fall, nämlich bei dem Auffahren der Spindel 8 auf den Anschlag 21 , begrenzt die Drehmomentübertragungsvomchtung ein von der Spindelmutter 7 auf die Spindel 8 übertragenes Drehmoment auf den maximalen vorbestimmten Drehmomentwert.

Das von der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu übertragende Drehmoment ist so bestimmt, dass das Drehmoment des Elektromotors im Normalbetrieb sicher übertragen werden kann, um eine erforderliche Bremswirkung zu erzielen, jedoch bei der Fehlfunktion verhindert wird, dass die Bauteile des elektromagnetischen Bremszylinders beschädigt werden.

Wenn die in Fig. 1 gezeigte Drehmomentübertragungsvorrichtung vorgesehen ist, bewegt sich, nach dem Auffahren der Spindel 8 auf den Anschlag 21 in der zweiten axialen Bewegungsrichtung BR2, die Spindelmutter 7 bei der fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter 7 relativ zu der Spindelmutter 7 in die axiale Bewegung der Spindel 8 minimal in Richtung der ersten Bewegungsrichtung BR1 , ohne dass die zweite Reibfläche 10 von der ersten Reibfläche 9 abhebt. In alternativen Ausführungsformen kann die zweite Reibfläche 10 auch von der ersten Reibfläche 9 abheben. Dabei wird die axial zu der Spindel 8 auf die erste und zweite Reibfläche 9, 10 aufgebrachte Normalkraft verringert. Dadurch verringert sich auch das übertragene Drehmoment, sodass eine bleibende Schädigung der Spindelmutter 7, der Spindel 8, oder von sonstigen Bauteilen des elektromechanischen Bremszylinders 2 bei der Fehlfunktion verhindert werden kann. Diese Eigenschaft ermöglicht es, dass das im Normalbetrieb zu übertragende Drehmoment auf einen größeren Drehmomentwert eingestellt werden kann, um die erforderliche Bremskraft sicher zu erzeugen, da das Drehmoment bei der Fehlfunktion, wenn die Spindel 8 auf den Anschlag 21 auffährt, automatisch verringert wird.

In alternativen Ausführungsformen, in denen die Normalkraft nicht axial zu der Spindel 8 aufgebracht wird, wird das Verhindern der bleibenden Schädigung dadurch erzielt, dass das übertragene Drehmoment kleiner oder gleich dem maximalen vorbestimmten Drehmomentwert ist, was ebenfalls bereits die bleibende Schädigung verhindert, da die Drehmomentübertragungsvomchtung bei einem Erreichen des maximalen vorbestimmten Drehmomentwerts quasi durchrutscht und kein höheres Drehmoment überträgt.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Kombinationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend lediglich als eine Illustration der Erfindung zu betrachten, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, und sollen alle Modifikationen, Variationen, Kombinationen oder Äquivalente abdecken, die in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Radbremse

2 elektromagnetischer Bremszylinder

3 Elektromotor

4 Stator

5 Rotor

6 Hohlwelle

7 Spindelmutter

8 Spindel

9 erste Reibfläche

10 zweite Reibfläche

11 Vorspanneinrichtung

12 Tellerfeder

13 Sicherungselement

14 Gehäuse

15 Zangenhebel

16 weiterer Hebel

17 Bremsbelag

18 Exzenterwellenhebel

19 Exzenterwelle

20 Bremsscheiben

21 Anschlag

22 Sensor

23 Lagerungseinrichtung

BR1 erste Bewegungsrichtung der Spindel

BR2 zweite Bewegungsrichtung der Spindel