Die vorliegende Erfindung betrifft eine kombinierte Be¬ triebs- und Feststeilbremse, die eine Scheibenbremse für Be¬ triebsbremsungen und eine Trommelbremse für Feststellbrem¬ sungen aufweist, wobei die Trommelbremse eine Spreizvorrich¬ tung aufweist, um zwei Bremsbacken mit der Bremstrommel in Eingriff zu bringen.

Aus der Offenlegungsschrift DE 39 24 754 Al ist eine kombi¬ nierte Betriebs- und Feststellbremse bekannt, die eine in einem hutförmig ausgebildeten Element der Bremsscheibe einer Scheibenbremse angeordnete Trommelbremse offenbart. Die Trommelbremse wird zur Durchführung eines Feststellbremsvor¬ ganges mit Hilfe eines Handhebels, der vom Fahrersitz zu¬ gänglich ist, über ein Bremsseil mechanisch betätigt, wäh¬ rend die Scheibenbremse hydraulisch betätigbar ist. Als we¬ niger vorteilhaft ist dabei anzusehen, dass getrennte über¬ tagungseinrichtungen für die mechanische und die hydrauli¬ sche Betätigung der kombinierten Betriebs- und Feststell¬ bremse installiert werden müssen.

Eine kombinierte Betriebs- und Feststellbremse ist ebenfalls aus der DE 695 03 656 T2 bekannt, die eine hydraulisch betä¬ tigbare Scheibenbremse sowie eine mit Hilfe eines Bremsseils mechanisch zuspannbare Trommelbremse offenbart. Diese An¬ ordnungen hat jedoch den Nachteil, dass neben der hydrauli- sehen Zuleitung für jede Bremse noch ein zusätzliches Brems- seil vorgesehen werden muss. Hier ergibt sich ein erhöhter Material- und Fertigungsaufwand. Darüber hinaus kann das Bremsseil erst nach dem Einbau der Bremse am Fahrzeug mon¬ tiert werden. Diese Montage liegt üblicherweise nicht im Be¬ reich eines besonders sachkundigen Bremsenherstellers, son¬ dern wird im allgemeinen vom Automobilhersteller durch¬ geführt. Der Automobilhersteller hat hier neben dem Nachteil eines erhöhten Montageaufwandes zusätzlich das Risiko einer Fehlmontage zu tragen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grun¬ de, eine kombinierte Betriebs- und Feststellbremse der ein¬ gangs genannten Gattung konstruktiv zu vereinfachen,, sodass der Einsatz von Bremsseilen entfallen kann und die Fest¬ stellbremsfunktion unter Einhaltung der gesetzlichen Forde¬ rungen einfach und kostengünstig realisiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Scheibenbremse und die Trommelbremse hydraulisch betätigbar sind.

Außerdem ist vorgesehen, dass die Scheibenbremse und die Trommelbremse hydraulisch parallel oder in Reihe geschaltet sind.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gegenstandes weist die Spreizvorrichtung zwei Bremskolben auf, deren Bewegung mittels einer Verriegelungsvorrichtung verhindert wird.

Dabei erfolgt die Arretierung der Bremskolben in einer ers¬ ten Position, in der die Bremsbacken mit der Bremstrommel außer Eingriff stehen, und in einer zweiten Position, bei der die Bremsbacken mit der Bremstrommel in Eingriff ge¬ bracht sind.

Ein weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Verriegelungsvorrichtung durch ein Verriegelungselement und mindestens einen Elektromagneten gebildet wird, dessen Spule die Funktion eines Sensors zur Erfassung der Position des Verriegelungselements ausübt.

Dabei ist vorgesehen,, dass die Spule die Funktion eines Sen¬ sors zur Erfassung der Funktionstüchtigkeit der Trommelbrem¬ se oder zur Verschleißerfassung der Bremsbacken ausübt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Erfin¬ dungsgegenstandes wird die Verriegelungsvorrichtung durch ein Verriegelungselement und mindestens einen piezo¬ elektrischen Aktuator gebildet wird, der das Verriegelungs¬ element betätigt und dessen Position erfasst. Dabei ist vor¬ gesehen, dass der piezo-elektrische Aktuator die Funktion eines Sensors zur Erfassung der Funktionstüchtigkeit der Trommelbremse oder zur Verschleißerfassung der Bremsbacken ausübt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Verriegelungsvorrichtung durch ein Verriegelungselement und mindestens einen Elektromotor gebildet wird, der das Verrie¬ gelungselement mit Hilfe einer Einrichtung, die die Rotati¬ onsbewegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung umwandelt, betätigt.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verriegelungselement durch einen Riegel gebildet ist. — δ —

Außerdem ist im Kraftfluss zwischen der Spreizvorrichtung und den beiden Bremsbacken mindestens ein Federelement vor¬ gesehen ist, das als Spiralfeder oder Blattfeder ausgebildet ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sehen vor, dass der Druckaufbau sowohl im Betriebsdruckraum der Scheibenbremse als auch im Betriebsdruckraum der Spreizvorrichtung der Trommelbremse mittels einer hydraulischen Pumpe erfolgt, die als Fremddruckquelle eines elektrohydraulischen Bremssystems dient.

Alternativ ist vorgesehen, dass der Druckaufbau sowohl im Betriebsdruckraum der Scheibenbremse als auch im Betriebs¬ druckraum der Spreizvorrichtung der Trommelbremse mittels eines durch den Fahrzeugführer betätigbaren Druckerzeugers erfolgt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit der bei¬ liegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zei¬ gen:

Fig.Ia, b die erfindungsgemäße kombinierte Betriebs- und Feststellbremse in vereinfacht dargestellter Schnittdarstellung,

Fig. 2a, b, c, d eine Detailansicht der in Fig. 1 darge¬ stellten Spreizvorrichtung in zwei Arretierungspo¬ sitionen und einer Zwischenposition sowie eine al¬ ternative Ausführungsform,

Fig. 3a, b, c eine alternative Ausführung der Arretierungs¬ positionen in drei Betätigungsstellungen. ( ' I U V -I i-,

FCT/EP20O4/0515

Die in Fig. Ia dargestellte kombinierte Betriebs- und Fest¬ stellbremse besteht im wesentlichen aus einer Scheibenbremse 1 und einer Trommelbremse 2 vom Typ „Duo-Servo". Die für Be¬ triebsbremsungen vorgesehene Scheibenbremse 1 weist neben einer BremsScheibe 15 einen nicht näher dargestellten Brems¬ sattel 3 auf, der den äußeren Rand der Bremsscheibe 15 um¬ greift und auf beiden Seiten der Bremsscheibe 15 einen nicht dargestellten Bremsbelag aufweist. Der Bremssattel 3 bildet auf seiner Innenseite einen nicht dargestellten Bremszylin¬ der, der einen ebenfalls nicht dargestellten Bremskolben a- xial verschiebbar aufnimmt. In den zwischen Bremszylinder und Bremskolben gebildeten Betriebsdruckraum kann mittels einer hydraulischen Leitung 4 Bremsflüssigkeit zugeführt werden, so dass sich ein Bremsdruck aufbaut, der den Brems¬ kolben axial zur Bremsscheibe 15 hin verschiebt. Dadurch wird der dem Bremskolben zugewandte erste Bremsbelag gegen die Bremsscheibe 15 gedrückt, wobei sich als Reaktion der Bremssattel 3 in der entgegengesetzten Richtung verschiebt und dadurch auch den anderen Bremsbelag gegen die Brems¬ scheibe 15 drückt.

Die zur Durchführung eines Feststellbremsvorganges vorgese¬ hene Trommelbremse 2 vom Typ „Duo-Servo" ist zentrisch in der Bremsscheibe 15 der eben beschriebenen Scheibenbremse 1 integriert und weist eine Bremstrommel 14, ein mit Reibflä¬ chen versehenes Paar von Bremsbacken 10, 11 und eine hydrau¬ lisch betätigbare Spreizvorrichtung 6 auf, die die Reibflä¬ chen der Bremsbacken 10, 11 mit der Innenseite der Brems¬ trommel 14 in Eingriff bringen kann. Charakteristisch für die Trommelbremse vom Typ „Duo-Servo" ist eine frei bewegli¬ che bzw. schwimmend gelagerte Abstützvorrichtung 12, die der Spreizvorrichtung 6 gegenüber liegt und zwischen den Brems¬ backen 10, 11 angeordnet ist. Außerdem ist die Abstützvor¬ richtung 12 mit einer Nachstellvorrichtung kombiniert. Sowohl die für Betriebsbremsungen vorgesehene Scheibenbremse 1 als auch die für die Durchführung eines Feststellbrernsvor- ganges vorgesehene Trommelbremse 2 werden ausschließlich hydraulisch betätigt. Dazu ist, wie in Fig. Ia dargestellt, eine hydraulische Leitung 4 vorgesehen, die den Betriebs¬ druckraum der Scheibenbremse 1 mit Druckmittel versorgt. Au¬ ßerdem weist die hydraulische Leitung 4 ein T-Stück 5 auf, um eine zweite hydraulische Leitung 4' für die Druckversor¬ gung der Trommelbremse 2 abzuzweigen. Die Scheibenbremse 1 und die Trommelbremse 2 sind hydraulisch parallel geschal¬ tet. Da kein Ventil in der Leitung 4' vorgesehen ist, wird in den Betriebsdruckräumen der Scheiben- und der Trommel¬ bremse derselbe hydraulische Druck eingesteuert. Damit die für die Durchführung eines Feststellbremsvorganges vorgese¬ hene Trommelbremse 2 während den Betriebsbremsungen der Scheibenbremse 1 nicht ebenfalls betätigt wird, ist eine Verriegelungsvorrichtung 7 vorgesehen, die die Spreizvor¬ richtung 6 während Betriebsbremsungen derart arretiert, dass die Reibflächen der Bremsbacken 10, 11 nicht zur Anlage an der Innenseite der Bremstrommel 14 gelangen. Die Verriege- lüngsvorrichtung 7 ist dur-ch ein Verriegelungselement 8 und einen Aktuator 9 gebildet und wird nachfolgend anhand von Fig. 2a, b, c näher beschrieben.

In Fig. Ib ist ein Ausschnitt der in Fig. Ia dargestellten kombinierten Betriebs- und Feststellbremse dargestellt. Bei der in Fig. Ib dargestellten Ausführung sind die Scheiben¬ bremse 1 und die Trommelbremse 2 hydraulisch in Reihe ge¬ schaltet, das heißt die hydraulische Leitung 4 versorgt zu¬ nächst den Betriebsdruckraum der Scheibenbremse 1 und von dort aus den Betriebsruckraum der Trommelbremse 2.

In den Fig. 2a, b, c ist die anhand von Fig. 1 beschriebene Spreizvorrichtung 6 dargestellt. Die SpreizVorrichtung 6 weist einen Betriebsdruckraum 16 und zwei Bremskolben 26f 27 zur Betätigung der beiden Bremsbacken 10, 11 auf. Zwischen den Bremskolben 26, 27 und den Bremsbacken 10, 11 ist je¬ weils ein vorgespanntes Federelement 17 und ein Druckstück 22, 23 vorgesehen. Wie oben bereits erwähnt, herrscht im Be¬ triebsdruckraum 16 derselbe Druck wie in dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Betriebsdruckraum der Scheibenbremse 1, wes¬ halb die Spreizvorrichtung 6 während Betriebsbremsungen der Scheibenbremse 1 derart arretiert wird, dass die Reibflächen der Bremsbacken 10, 11 mit der Innenseite der Trommel 14 nicht in Eingriff bringbar sind. Dieser Zustand ist in Fig. 2a dargestellt. Eine Verriegelungsvorrichtung 7, die aus ei¬ nem Elektromagnet 9 und einem vom Elektromagnet 9 betätigba¬ ren Riegel 18 gebildet wird, arretiert die Spreizvorrichtung 6 in einer ersten Arretierungsposition I . Die Bremsbacken 10, 11 können bei der Arretierung in der ersten Position I nicht von den Bremskolben 26, 27 gegen die Innenseite der Bremstrommel gespannt 14 werden. Der eben erwähnte Elektro¬ magnet 9 weist eine Spule 19 sowie ein Eisenjoch 20 auf. Die Spule 19 ist in dem in Fig. 2a dargestellten Zustand nicht bestromt, weshalb zwischen dem Eisenjoch und Riegel ein Luftspalt A existiert.

Zur Durchführung eines Feststellbremsvorganges wird die Spu¬ le 19 des Elektromagneten 9 bestromt und der Riegel 18 aus der eben beschriebenen Position I entgegen einer Druckfeder 21 gezogen. Der anhand von Fig. 2a beschriebene Luftspalt A zwischen dem Eisenjoch 20 und dem Riegel 18 geht gegen Null. Wie Fig. 2b verdeutlicht, werden bei einem anschließenden Druckaufbau im Druckraum 16 die Bremskolben 26, 27 auseinan¬ der gedrückt und die Bremsbacken 10, 11 gegen die Innenseite der Bremstrommel 14 gedrückt. - o -

Erfolgt ein weiterer Druckaufbau im Betriebsdruckraum 16e so werden die beiden Federelemente 17 zwischen den Bremskolben 26f 27 und den Druckstücken 22, 23 komprimiert, wie es in Fig. 2c dargestellt ist. Der bereits beschriebene Riegel 18 wird vom Elektromagnet 9 in eine zweite ärretierungsposition II gedrückt, wonach die SpreizVorrichtung 6 in ihrem ge¬ spreizten Zustand arretiert ist. Damit ist eine Feststell¬ bremsung erreicht. Der Luftspalt B ist in etwa halb so groß wie der Luftspalt A, da der Riegel 18 in der zweiten Arre¬ tierungsposition II nur halb so tief wie bei der ersten Ar¬ retierungsposition I eintauchen kann. Die in den eben er¬ wähnten Federelementen 17 gespeicherte Kraft hält die Brems¬ backen 10, 11 mit der Bremstrommel 14 in Eingriff, auch wenn es thermisch bedingte Längenänderungen im Bereich der Brems¬ trommel während eines Feststellbremsvorganges geben sollte.

In Fig. 2d ist eine alternative Ausführungsform dargestellt bei der die Federelemente 17 nicht als Spiralfeder, sondern als Blattfeder 37 ausgebildet sind. Die Verwendung von Blattfedern 37 bietet gegenüber der Verwendung von Spiralfe¬ dern Bauraumvorteile.

Die Spule 19 des Elektromagneten 9 erfüllt die Funktion ei¬ nes Sensors zur Erfassung der Position des Riegels 18, bei der erkennbar ist, ob die Spreizvorrichtung 6 arretiert ist. Um die Position des Riegels 18 zuverlässig zu ermit¬ teln, wird die durch die Bewegungen des Riegels 18 verur¬ sachte Induktivitätsänderung der Spule 19 des Elektromagne¬ ten 9 bestimmt. Dies geschieht, indem an die Spule 19 rechteckförmige Spannungsimpulse angelegt werden. Gleichzei¬ tig wird der Verlauf des durch die Spule 19 fließenden Stroms ermittelt. Dieser Stromverlauf lässt auf die Position des Riegels 18 schließen. Verändert sich die Position des Riegels 18, so ändert sich auch der Verlauf des durch die , \ \

Spule 19 fließenden Stroms. Wenn sich der Riegel 18, wie in Fig. 2a dargestellt, in der ersten Arretierungsposition I befindet, so ist der Luftspalt A relativ groß und die Induk¬ tivität des nicht geschlossenen Eisenkreises zwischen dem Riegel 18 und dem Eisenjoch 20 vergleichsweise gering. Wird anschließend der Riegel 18 aus der ersten Arretierungsposi- tion I gezogen, wie in Fig. 2b dargestellt, kommt der Riegel 18 zur Anlage an das Eisenjoch und die Induktivität ist auf¬ grund des geschlossenen Eisenkreises zwischen dem Riegel 18 und dem Eisenjoch 20 vergleichsweise groß. Bei der in Fig. 2c dargestellten erneuten Arretierung der Spreizvorrichtung 6 wird der Riegel 18 in die zweite Arretierungsposition II gedrückt. Der Luftspalt B ist nur etwa halb so groß wie der anhand von Fig. 2a beschriebene Luftspalt A, weshalb die In¬ duktivität in diesem Zustand zwar kleiner ist als bei dem in Fig. 2b dargestellten Zustand, aber dennoch größer als die Induktivität bei dem in Fig. 2a dargestellten Zustand. Durch die Induktivitätsänderungen der Spule 19 wird also die Posi¬ tion des Riegels 18 sensiert.

Durch die eben beschriebene Induktivitätsänderung der Spule 19 kann darüber hinaus die Funktionstüchtigkeit der Trommel¬ bremse 2 überwacht werden. Bricht beispielsweise der Riegel 18 oder lässt er sich nicht mehr aus einer den beiden P Ar¬ retierungspositionen I oder II ziehen, so wird dies durch die Messung der Induktivitätsänderung der Spule 19 erfasst.

Außerdem erfüllt die Spule 19 des Elektromagneten 9 die Funktion eines Sensors zur Verschleißerfassung der Bremsba¬ cken 10, 11. In den Fig.3a, b, c ist eine alternative Aus¬ führungsform der Arretierungspositionen I und II, die im Bremskolben 27 integriert sind, dargestellt. Mit dieser Aus¬ führungsform der Arretierungspositionen I und II lässt sich die Verschleißerfassung durchführen. In Fig. 3a befindet - lü -

sich der nur teilweise dargestellte Riegel 18 in der ersten Arretierungsposition I, bei der die hier nicht d-argestellten Bremsbacken nicht zur Anlage an die Innenseite der Brems¬ trommel gelangen können. In Fig. 3b befindet sich der Riegel 18 in der zweiten Arretierungsposition II, bei der die Bremsbacken gegen die Innenseite der Bremstrommel gespannt sind. Diese Arretierungsposition II ist treppen- oder stu¬ fenförmig ausgebildet und je stärker der Verschleiß der bei¬ den Bremsbacken 10, 11 ist,, umso weiter wird sich der Brems¬ kolben 27 in der Zeichnung nach rechts verschieben lassen. Wie in Fig. 3c dargestellt, taucht der Riegel 18 dann auf¬ grund der treppenförmigen Ausbildung immer tiefer in die Ar¬ retierungsposition II ein, was aufgrund der bereits be¬ schriebenen Induktivitätsänderung der bereits erwähnten Spu¬ le gemessen wird. Somit kann eine Warnmeldung bei verschlis¬ senen Bremsbelägen erfolgen.

Eine weitere Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 7 ist als piezo-elektrischer Aktuator ausgebildet, der das als Riegel 18 ausgebildete Verriegelungselement 8 betätigt. Zur Sensierung der Position des Riegels 18 wird bei dieser Aus¬ führung die Stromaufnahme und/oder die Kapazität des piezo¬ elektrischer Aktuators gemessen.

Eine andere Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 7 sieht vor, dass der Riegel 18 durch eine Gewindemutter- Spindel-Anordnung, die von einem Elektromotor angetrieben wird, betätigt wird. Die Position des Riegels 18 wird bei dieser Ausführungsform durch die Leistungsaufnahme des E- lektromotors bestimmt. Alternativ kann auch ein Elektromotor mit einem Elektromagneten kombiniert werden. Dabei betätigt der Elektromotor den Riegel 18, während der Elektromagnet die Bewegung des Riegels 18 mit Hilfe der beschriebenen In¬ duktivitätsänderung sensiert. Bei einer anderen Ausführungs- - I J -

form wird die Gewindemutter-Spindel-Anordnung derart ange¬ ordnet, dass sich die Achse der Gewindemutter-Spindel- Anordnung parallel zur Längsachse der Spreizvorrichtung 6 befindet. Bei dieser Ausführungsform ist denkbar, dass der Elektromotor die Spreizvorrichtung 6 unterstützend zur hyd¬ raulischen Betätigung betätigt und einen Teil der zur Durch¬ führung eines Feststellbremsvorganges notwendigen Zuspann- kraft aufbringt.

Zum Druckaufbau sowohl im Betriebsdruckraum 16 der Trommel¬ bremse 2 als auch im Betriebsdruckraum der Scheibenbremse 1 werden verschiedene, vorzugsweise fremdansteuerbare Drucker¬ zeugungsaggregate verwendet. So kann z. B. eine hydraulische Pumpe eingesetzt werden, die als Fremddruckquelle eines e- lektrohydraulischen Bremssystems dient. Denkbar ist auch ei¬ ne Betätigungseinheit mit einem fremdansteuerbaren Brems¬ kraftverstärker sowie einem dem Bremskraftverstärker nachge¬ schalteten Hauptbremszylinder. Alternativ kann jedoch auch ein durch den Fahrzeugführer betätigbarer Druckerzeuger Ver¬ wendung finden.