Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Fahrzeugbremse ist beispielsweise aus der DE 101 54 178 Al bekannt. Bei Betätigung dieser Bremse wird ein Bremskeil mit seiner geraden Flanke durch einen elektrischen Antrieb gegen das Widerlager gedrückt, wodurch eine Bewegung des Bremskeiles hin zu dem abzubremsenden Bremselement erfolgt, bis der an dem Bremskeil befestigte Bremsbelag reibend an dem Bremselement zur

Anlage kommt. Der Einsatz von Keilelementen zur Betätigung selbstverstärkender Bremsen ist auch aus der DE 198 19 564 C2 und aus weiteren Schriften grundsätzlich seit langem bekannt.

Allerdings wird durch den Reibschluss der Bremskeil weiter in den zwischen dem

Bremselement und dem Widerlager gebildeten Keilspalt hineingezogen, so dass die Gefahr einer festen Verkeilung besteht, die zu einem Blockieren des Bremselementes und damit der Bremse führt.

Um dies zu verhindern, wird der Bremskeil durch Umkehr der Antriebsrichtung des elektrischen Antriebs, durch den der Bremskeil aus seiner Nichtgebrauchs- in eine Gebrauchsstellung geschoben wird, über eine Regelungseinrichtung quasi entlastet.

Um den Bremskeil aus seiner bremsenden Gebrauchsstellung heraus zu ziehen, muss der Antrieb entsprechend kräftig dimensioniert sein, wobei vorzugsweise ein Spindelantrieb zum Einsatz kommt.

Der nutzbare Regelbereich ist im Vergleich zum benötigten Gesamt- Verfahrweg äußerst gering. Hierdurch können sich funktionelle Probleme ergeben, wenn beispielsweise durch Verschleiß die Spindel ausgeschlagen ist oder durch eine Störung ein elektronischer Regelkreis in Schwingungen versetzt wird.

Im übrigen ist die Keilwirkung begrenzt, da, um ein Regeln überhaupt zu ermöglichen, der Keilwinkel nicht zu spitz ausgelegt sein darf. Die Keilwirkung ist dadurch naturgemäß begrenzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugbremse der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass sie einfacher aufgebaut und in ihrer Funktionssicherheit verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugbremse gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Durch Verschwenken des Wiederlagers entlang des Kurvenbogens, insbesondere Kreisbogens des Bremskeiles wird dieser von einer Nichteingriffsstellung, in der er abständig zum Bremselement positioniert ist, in reibende Anlage mit dem Bremselement gebracht, wobei das Widerlager um ein feststehendes Schwenklager verschwenkbar ist, das vorzugsweise im Bremssattel angeordnet ist. Der Bremskeil hingegen ist gegenüber dem Schwenklager beweglich.

Ausgehend von der Idee, dass ein Bremskeil mit einem Winkel von 90° 0 % Bremskraft entspricht und ein Winkel von angenommenen 30° 100 % Brems wir- kung erzielt, variiert der Bremskeil entsprechend der Erfindung vorzugsweise stufenlos zwischen den angenommen 30° und 90°.

Die Form der Kurve ist dabei so gewählt, dass eine durch den Reibschluss beim Anliegen des Bremsbelages an dem Bremselement auftretende Längsverschiebung sowie eine mögliche Verformung des Bremssattels ausgeglichen werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den Bremskeil durch einen Kraftspeicher gegen das Widerlager zu drücken. Bei einem Verschwenken des Widerlagers zum Andrücken des Bremskeiles an das Bremselement wird die Kraft des Kraftspeichers teilweise in Richtung des Bremselementes umgelenkt, so dass sie als Bremskraft wirkt.

Zum Lösen des Bremskeiles aus seiner bremsenden Funktionsstellung, also aus der Anlage des angeschlossenen Bremsbelages mit dem Bremselement, verändert sich der Keilwinkel bei entgegen gesetzter Verschwenkung des Widerlagers so, dass die selbstverstärkende Keilwirkung aufgehoben und schließlich der Bremskeil vom Bremselement abgehoben wird.

Prinzipiell ist der Regelbereich durch das bewegliche Widerlager, das Bestandteil eines Bremshebels ist, sehr groß und damit relativ störungssicher.

Die Bewegung des Widerlagers, das heißt die Schwenkbewegung des Bremshebels, erfordert wenig Energie, da der Kraftspeicher annähernd keine Längenbewegung vollführt. Die als Bremskraft wirksame, umgelenkte Hilfskraft des Kraftspeichers und die Keilwirkung des Bremskeiles ergänzen sich, je nach Stellung des Widerlagers, zu einem logarithmisch Bremskraftverlauf.

Der Kraftspeicher kann als Druckfeder ausgebildet sein und zwar als Schraubenfeder, Blattfeder oder als Gasdruckfeder. Denkbar ist auch den Kraftspeicher als Pneumatikzylinder auszubilden.

Die Betätigung des Bremshebels zur Verschwenkung des Widerlagers ist elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder rein mechanisch möglich.

Die Kraft, die zum Spannen der Bremse auf den Bremshebel aufgebracht werden muss, entspricht der Kraft zum Lösen der Bremse. Ein Verschleiß des Bremsbela-

ges führt zu einer Längsbewegung des Bremskeiles, da sich der Abstand des Widerlagers zur Außenseite des Bremsbelages verringert, so dass sich die kalkulierten Kräfte am Bremshebel beim Spannen und Lösen unterscheiden. Dies kann zum Beispiel über Dehnungsmessstreifen ermittelt werden.

Prinzipiell denkbar ist auch der Einsatz einer elektrischen Nachstelleinrichtung, die den Bremshebel bzw. dessen Schwenklager in Richtung des Bremselementes verschiebt, bis die Kräfte zum Lösen und Spannen des Bremskeiles wieder gleich sind.

Durch die Erfindung ist ein robustes und preiswert produzierbares Bremssystem geschaffen, wobei auch die Möglichkeit besteht, eine Parkbremse zu integrieren. Besonders hervorzuheben ist auch, dass die neue Fahrzeugbremse mit einem relativ geringen Energieverbrauch betreibar ist, da die auf den Bremshebel einwirkende Betätigungskraft die eigentliche Bremskraft, die von dem Kraftspeicher und der Keilwirkung erbracht wird, lediglich regelt.

Insgesamt stellt also die neue Fahrzeugbremse gegenüber dem Stand der Technik eine in jeder Beziehung wesentliche Verbesserung dar, also sowohl hinsichtlich einer einfachen und kostengünstigen Herstellung wie auch hinsichtlich eines dauer- haft funktionssicheren Betriebs.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten

Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Fahrzeugbremse in einer schematischen Seitenansicht

Figuren 2 bis 4 eine Fahrzeugbremse entsprechend der Erfindung, jeweils in verschiedenen Funktionsstellungen, ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht

In der Figur 1 ist eine Fahrzeugbremse gemäß dem Stand der Technik dargestellt, die ein drehbares, abzubremsendes Bremselement 3 aufweist, im vorliegenden Beispiel eine Bremsscheibe, an die beidseitig im Falle einer Bremsung ein Bremsbelag 2 anpressbar ist.

Einer dieser Bremsbeläge 2 ist an einen Bremskeil 1 angeschlossen, der sich mit einer schräg zur Bremsfläche des Bremselementes 3 verlaufenden Flanke 5 an einem feststehenden Widerlager 4 abstützt.

Zur Bremsung wird über einen Antrieb 7 und eine angeschlossene Spindel 6 der Bremskeil 1 in Richtung des Widerlagers 4 verschoben und gleichzeitig in Richtung des Bremselementes 3 gedrückt, bis es dort reibend zur Anlage kommt. Wie bereits beschrieben, wird durch den Reibschluss zwischen dem anliegenden Bremsbelag 2 und dem Bremselement 3 der Bremskeil 1 in den zwischen dem Widerlager 4 und dem Bremselement 3 gebildeten Keilspalt gezogen. Zumindest werden die Spindel 6 und der Antrieb 7 entsprechend belastet, so dass diese an die

Belastung angepasst dimensioniert sein müssen.

Erfindungsgemäß ist die Flanke 5 des Bremskeiles 1, wie er in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist, im Kontaktbereich mit dem Widerlager 4 als Kurve ausgebildet, an der das Widerlager 4 zum Andrücken des Bremsbelages 2 an das Bremselement 3 innerhalb eines Winkelbereichs positionsverändert anliegt. Derartige unterschiedliche Positionen sind in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellt.

Das Widerlager 4, das vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet ist, ist Bestandteil eines Bremshebels 8, der in einem gegenüber dem insoweit frei beweglichen

Bremskeil 1 ortsfesten Schwenklager 9 gelagert ist, das beispielsweise in einem das Bremselement 3 übergreifenden, nicht dargestellten Bremssattel befestigt ist.

In der Figur 2 ist eine Nichtfunktionsstellung des Bremskeiles 1 bzw. des Bremsbelages 2 dargestellt, bei der der Bremshebel 8 parallel zum zugeordneten Bremsbelag 2 bzw. zur Reibfläche des Bremselementes 3 verläuft und unter einem Keilwinkel von 90° anliegt. Die Bremskraft entspricht hierbei 0 %.

Gegenüber liegend ist ein Kraftspeicher in Form einer Druckfeder 10 vorgesehen, durch die der Bremskeil 1 gegen das Widerlager 4 gedrückt wird.

In der Figur 3 ist eine Bremsposition dargestellt, bei der die halbe Bremskraft wirk- sam ist und der Bremsbelag 2 bereits am Bremselement 3 anliegt. Dabei ist zur

Bremsung der Bremshebel 8 nach rechts verschwenkt, wobei über den Keilwinkel α die Kraft der Druckfeder 10, die in einem Lagerbock 11 gelagert ist, in Richtung des Bremselementes umgelenkt als Bremskraft wirksam wird. Eine Bremsverstärkung durch die Keilwirkung des Bremskeiles 1 ist in dieser Position noch relativ klein.

Dem gegenüber ist in der Figur 4 eine Funktionsstellung des Bremskeiles 1 gezeigt, in der die volle Bremskraft auf das Bremselement 3 wirksam ist. Dazu ist der Bremshebel 8 unter Mitnahme des Widerlagers 4 in eine Endposition entlang der Flanke 5 verschwenkt. Die Bremsverstärkung durch den Bremskeil 1 ist in dieser

Position so groß, dass die Bremswirkung, verstärkt durch die umgelenkte Kraft der Feder 10 ausreichend groß ist für eine Abbremsung des Bremselementes 3. Die Keilwirkung ist deutlich gemacht durch die Angabe des Keilwinkels ß.

Zum Lösen der Bremse wird der Bremshebel 8 in entgegengesetzte Richtung verschwenkt, also in Richtung des Bremselementes 3. Durch die nun nachlassende selbstverstärkende Keilwirkung kann der Bremskeil 1 aus seiner Anlageposition mit dem Bremselement 3 abgehoben werden, bis in eine Endstellung entsprechend der Figur 2.

Der Verlauf der kurven- bzw. bogenförmigen Flanke 5, die vorzugsweise einen Kreisbogen beschreibt, ist so gewählt, dass der Bremskeil 1 beim Verschwenken des Bremshebels 8 durch das Widerlager 4 unter Überwindung eines Lüftspiels zwischen dem Bremsbelag 2 und dem Bremselement 3 an dieses herangeführt

wird. Dazu nimmt der Abstand der Kurve der Flanke 5 zur Mitte des Schwenklagers 9, ausgehend von einer sozusagen Null-Stellung entsprechend der Figur 2 in Schwenkrichtung des Bremshebels 8 zu.

In vorteilhafter Weise kann die selbstverstärkende Bremse durch eine hier nicht dargestellte Regeleinrichtung ergänzt werden, wie dies an sich prinzipiell bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Bezugszeichenliste

I Bremskeil 2 Bremsbelag

3 Bremselement

4 Widerlager

5 Flanke

6 Spindel 7 Antrieb

8 Bremshebel

9 Schwenklager

10 Feder

I I Lagerbock