DE10047198A1

DE10047198A1 - Method for modification of friction coefficient, esp. for friction brakes with injection of high pressure gas at several points between interactive brake surfaces to generate gas film

Info

Publication number: DE10047198A1
Application number: DE2000147198
Authority: DE
Inventors: Ulrich Stolz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-23
Filing date: 2000-09-23
Publication date: 2002-04-18
Also published as: JP2002154416A

Abstract

Gas at high pressure is blown at various points into the space between two esp. two interacting surfaces (20,21) of a friction brake, so that gas film is created, which influences the effective friction coefficient. The gas injection points are evenly distributed across the interface between the two surfaces. Injection pressure of the gas is chosen dependent upon a desired change of the friction coefficient. The stationary interacting surfaces (21) has a central injection aperture connected via a pipe (23) to a pressurized gas source (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Modifizieren der Reibungszahl, insbesondere bei einer Reibungsbremse, sowie eine Reibungsbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7.The invention relates to a method for modifying the Friction coefficient, especially with a friction brake, as well a friction brake according to the preamble of claim 1 or of claim 7.

State of the art

Bei Bremsen, Kupplungen und anderen Einrichtungen, bei denen zwei Flächen miteinander in Reibungseingriff gebracht werden, um einen Kraftschluß zwischen zwei Bauteilen herzustellen, ergibt sich die Reibungskraft F_R aus der aufgebrachten Nor malkraft F_n, mit der die beiden Flächen gegeneinander ge drückt werden, und der Reibungszahl µ nach der folgenden Gleichung: F_R = µ F_n.In brakes, clutches and other devices in which two surfaces are brought into frictional engagement with one another in order to establish a frictional connection between two components, the frictional force F _R results from the applied normal force F _n with which the two surfaces are pressed against one another, and the coefficient of friction µ according to the following equation: F _R = µ F _n .

Bei Bremssystemen die auf Reibung basieren, also bei Rei bungsbremsen, wie sie beispielsweise in Kraftfahrzeugen ein gesetzt werden, ist üblicherweise ein Bremsbelag vorgesehen, der die eine der beiden miteinander in Eingriff zu bringenden Wirkflächen bildet und der als Verschleißteil dient. Die Auf gabe des Bremsbelags ist es dabei, in Kontakt mit der entspre chenden Gegenlauffläche an einer Bremsscheibe oder an einer Bremstrommel einen möglichst konstanten Wert der Reibungszahl sicher zu stellen.For brake systems based on friction, that is, for Rei exercise brakes, such as those used in motor vehicles a brake pad is usually provided, the one of the two to be engaged Forms active surfaces and serves as a wearing part. The on the brake pad is in contact with the corresponding appropriate mating surface on a brake disc or on a Brake drum a constant value of the coefficient of friction make sure.

Die Einstellung der gewünschten Bremswirkung erfolgt üblicher weise durch die Erzeugung einer entsprechenden Normalkraft mittels eines hydraulischen Drucks im Bremssystem. Der hydrau lische Druck wird dabei von einem über ein Bremspedal betätig baren Hauptbremszylinder erzeugt und über entsprechende Brems leitungen zu den einzelnen Radbremszylindern übertragen, deren Kolben die jeweiligen Bremsbeläge gegen die entsprechenden Ge genlaufflächen drücken.The desired braking effect is usually set wise by generating a corresponding normal force by means of a hydraulic pressure in the brake system. The hydrau pressure is actuated by a brake pedal baren master cylinder and generated by appropriate brake transfer lines to the individual wheel brake cylinders, their Piston the respective brake pads against the corresponding Ge Press the running surfaces.

Um beim Bremsen eines Kraftfahrzeugs das Blockieren der Räder zu verhindern, wird durch ein Antiblockiersystem der vom Hauptbremszylinder zu den Radbremszylindern übertragene hy draulische Druck moduliert.To lock the wheels when braking a motor vehicle is prevented by an anti-lock braking system from Master brake cylinder transmitted to the wheel brake cylinders hy dramatic pressure modulated.

Bei elektromechanisch arbeitenden Reibungsbremsen, also bei Reibungsbremsen bei denen die die Wirkflächen gegeneinander pressende Normalkraft durch elektromechanische Wandler, bei spielsweise durch Elektrommotoren erzeugt wird, besteht viel fach das Problem, dass sich die jeweils wirkende Normalkraft zur Verringerung der Bremswirkung nicht so schnell reduzieren läßt, wie dies bei einer hydraulisch arbeitenden Bremse mög lich ist, so dass Antiblockiersysteme bei elektromechanischen Bremsen nicht so schnell und damit auch nicht so zuverlässig arbeiten, wie bei hydraulischen Bremsen.With electromechanically operating friction brakes, i.e. with Friction brakes in which the active surfaces against each other pressing normal force through electromechanical transducers, at for example, generated by electric motors, there is a lot fold the problem that the normal force acting in each case do not reduce as quickly to reduce the braking effect lets how this is possible with a hydraulic brake Lich, so that anti-lock braking systems in electromechanical Braking not so fast and therefore not so reliable work like hydraulic brakes.

Advantages of the invention

Das Verfahren zum Modifizieren der Reibungszahl mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, dass durch die Ausbildung eines dünnen Gasfilms zwischen den Reibungspartnern, also insbesondere zwischen den Wirkflächen einer Reibungsbremse, die Reibungskraft zwischen den Flächen modifiziert und insbesondere verringert werden kann, so dass sich dadurch der Reibschluß und damit auch die Bremswirkung modifizieren, insbesondere verringern läßt. Damit ergibt sich eine zusätzliche Stellgröße, mit der sich der Reibschluß und damit die Bremswirkung gezielt beeinflussen lassen. Insbesondere bei Reibungsbremsen, bei denen eine Ände rung der Normalkraft relativ langsam erfolgt, läßt sich über die Modulation der Reibungszahl eine schnelle Änderung der Bremswirkung erreichen.The procedure for modifying the coefficient of friction with the kenn Drawing features of claim 1 has the opposite Advantage that by forming a thin gas film between the friction partners, in particular between the Effective surfaces of a friction brake, the frictional force between the areas are modified and in particular reduced can, so that this is the friction and thus the Modify braking effect, especially reduce it. In order to there is an additional manipulated variable with which the Friction and thus influence the braking effect to let. Especially with friction brakes, where a change tion of the normal force is relatively slow, can be over the modulation of the coefficient of friction a quick change in the Achieve braking effect.

Um auch bei einer Modifizierung der Reibungszahl diese über die miteinander in Eingriff stehenden Flächen hinweg räumlich konstant zu halten, ist es besonders zweckmäßig, wenn das un ter hohem Druck stehende Gas zur Ausbildung des Gasfilms an mehreren Stellen gleichzeitig zwischen die beiden Flächen ein geblasen wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die mehreren Stellen zum Einblasen von unter hohem Druck stehenden Gas gleichmäßig beabstandet über den Eingriffsbereich der bei den Flächen verteilt sind.In order to change this even if the coefficient of friction is modified the mutually engaging surfaces spatially To keep it constant, it is particularly useful if the un high pressure gas to form the gas film several places at the same time between the two surfaces is blown. It is particularly advantageous if the several places for blowing in high pressure Gas evenly spaced across the engagement area of the the areas are distributed.

Eine andere zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die mehreren Stellen zum Einblasen von unter hohem Druck stehendem Gas so über den Eingriffsbereich der beiden Flächen verteilt sind, dass im Zentrum des Ein griffsbereichs eine höhere Dichte von Stellen zum Einblasen von unter hohem Druck stehendem Gas vorliegt als im äußeren Bereich.Another expedient development of the invention is distinguished is characterized in that the multiple places for blowing in gas under high pressure over the engagement area of the two surfaces are distributed that in the center of the one handle area a higher density of places for blowing of gas under high pressure than in the outside Area.

Durch die Verwendung mehrerer, verteilt angeordneter Stellen zum Einblasen von unter hohem Druck stehenden Gas läßt sich auch dann ein gewünschter Gasfilm zwischen den beiden in Ein griff miteinander stehenden Wirkflächen erreichen, wenn diese, in großflächigem und gleichmäßigen Kontakt miteinander sind.By using multiple, distributed locations for blowing in gas under high pressure even then a desired gas film between the two in one grasped active surfaces when they reach each other, are in extensive and even contact with each other.

Zweckmäßigerweise ist der Einblasdruck einstellbar, um die Ausbildung des Gasfilms und damit die Modifizierung der Rei bungszahl anforderungsgemäß steuern zu können.The injection pressure is expediently adjustable to the Formation of the gas film and thus the modification of the Rei to be able to control the number of exercises as required.

Anstelle eines einstellbaren Einblasdrucks oder zusätzlich da zu kann vorgesehen sein, dass das unter hohem Druck stehende Gas impulsweise mit in Abhängigkeit einer gewünschten Änderung der Reibungszahl einstellbarer Impulsdauer und Impulsfrequenz eingeblasen wird. Hierdurch wird eine sehr präzise Steuerung des Gasfilms zur Änderung der Reibungszahl erreicht.Instead of an adjustable injection pressure or additionally there it can be provided that that is under high pressure Gas in pulses depending on a desired change the coefficient of friction adjustable pulse duration and pulse frequency is blown in. This makes control very precise of the gas film to change the coefficient of friction reached.

Eine Reibungsbremse mit dem kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 7 hat den Vorteil, dass sich das unter hohem Druck stehende Gas in einem Bereich zwischen die beiden Flächen ein blasen läßt, der innerhalb des Eingriffsbereichs der beiden Flächen miteinander liegt, so dass sich der zu bildende Gas film ausgehend von der Einblasöffnung zwischen den beiden miteinander in Eingriff stehenden Flächen ausbilden kann.A friction brake with the characteristic features of the An Proverb 7 has the advantage that it is under high pressure standing gas in an area between the two surfaces can blow, within the range of engagement of the two Surfaces lie with each other, so that the gas to be formed film starting from the injection opening between the two can form mutually engaging surfaces.

Bei Reibungsbremsen, die zwei oder mehr Wirkflächenpaare auf weisen, ist es zweckmäßig, wenn jeweils in einer der Wirkflä chen jedes Wirkflächenpaares zumindest eine Blasöffnung vorge sehen ist, die über eine Leitung mit der Druckgasquelle ver bunden ist. Dies hat insbesondere bei Scheibenbremsen den Vor teil, dass die Reibungskräfte auf beiden Seiten der Brems scheibe auch bei Variation der jeweiligen Reibungszahlen gleich bleiben, so dass keine ungewünschten Spannungen in der Scheibe auftreten. In entsprechender Weise lassen sich bei Trommelbremsen umfangsmäßige Spannungen verhindern, die auf treten könnten, wenn bei gleicher Normalkraft zwischen den einzelnen Bremsbelägen und der Bremstrommel aufgrund modifi zierter Reibungszahlen unterschiedliche Reibungskräfte wirken würden.For friction brakes, the two or more active surface pairs point, it is useful if each in one of the area chen each effective surface pair at least one blow opening can see that ver through a line with the compressed gas source is bound. This has the advantage in particular with disc brakes part that the frictional forces on both sides of the brake also with variation of the respective friction coefficients stay the same, so that no unwanted tensions in the Disc occur. In a corresponding manner, Prevent circumferential tension on drum brakes could occur if with the same normal force between the individual brake pads and the brake drum due to modifi grained friction coefficient different friction forces act would.

Zweckmäßig ist es, wenn jeweils eine Vielzahl von gleichmäßig verteilt angeordneten Blasöffnungen in einer der Wirkflächen vorgesehen ist, wobei die Blasöffnungen zweckmäßigerweise mit einem Druckverteilerraum in Verbindung stehen, der über eine Druckleitung mit der Druckgasquelle verbunden ist. Hierdurch läßt es sich erreichen, dass der von der Druckgasquelle gelie ferte Druck gleichmäßig an die einzelnen Blasöffnungen gelie fert wird, so dass sich die Reibungszahl über den Eingriffsbe reich gleichmäßig modifizieren läßt.It is useful if a large number of each distributed blow openings in one of the active surfaces is provided, the blowing openings expediently with a pressure distribution room in communication, which via a Pressure line is connected to the compressed gas source. hereby it can be achieved that the gelie from the pressurized gas source Apply pressure evenly to the individual blowing openings is finished, so that the coefficient of friction over the Engagementbe richly modified evenly.

Es ist jedoch auch denkbar, wenn jeweils eine Vielzahl von Blasöffnungen in einer der Wirkflächen vorgesehen ist, die derart verteilt angeordnet sind, dass im Zentrum der entspre chenden Wirkfläche eine höhere Dichte von Blasöffnungen vor liegt als im äußeren Bereich.However, it is also conceivable if a large number of Blow openings are provided in one of the active surfaces are so distributed that the center corresponds to the active surface a higher density of blowing openings lies as in the outer area.

Ein konstruktiv einfacher Aufbau einer Reibungsbremse läßt sich dadurch erreichen, dass die Blasöffnungen in der zweiten, bezüglich der zu bremsenden Bewegung feststehenden Wirkfläche vorgesehen sind, die von einer freien Oberfläche eines Reibma terialkörpers gebildet wird, der zusammen mit einer Träger platte von der Betätigungseinrichtung gegen die erste Wirkflä che drückbar ist, wobei zweckmäßigerweise der mit der Druck gasquelle verbundene Druckverteilerraum in der Trägerplatte des Reibmaterialkörpers angeordnet ist.A structurally simple structure of a friction brake can be achieved by blowing in the second, with respect to the active surface to be braked are provided by a free surface of a Reibma terial body is formed, together with a carrier plate from the actuator against the first effective area che can be pressed, expediently the one with the pressure Gas source connected pressure distribution space in the carrier plate of the friction material body is arranged.

Um die Modifikation der Reibungszahl, also der Ausbildung des Gasfilms zwischen den Wirkflächen, besonders einfach steuern zu können, ist zwischen der oder den Blasöffnungen bzw. dem Verteilerraum und der Druckgasquelle eine Ventilanordnung vor gesehen, die von einer Bremskraftsteuervorrichtung steuerbar ist. Die Ventilanordnung kann dabei so steuerbar sein, dass die Verbindung zwischen der Druckgasquelle und dem Druckver teilerraum bzw. der oder den Blasöffnungen mit in Abhängigkeit von einer gewünschten Änderung der Reibungszahl einstellbarer Öffnungsdauer und Schaltfrequenz geöffnet und gesperrt wird.In order to modify the coefficient of friction, i.e. the formation of the Control gas films between the active surfaces, particularly easy to be able to, between the or the blow openings or Distribution room and the pressurized gas source before a valve arrangement seen being controllable by a braking force control device is. The valve arrangement can be controllable in such a way that the connection between the compressed gas source and the Druckver partition or the or the blow openings depending on adjustable by a desired change in the coefficient of friction Opening time and switching frequency is opened and locked.

Die vorliegende Erfindung schafft also ein alternatives Ver fahren zur Reduzierung der Bremswirkung, das es einerseits er möglicht, die Anzahl von Bauteilen eines Bremssystems zu ver ringern. Andererseits ermöglicht die Erfindung aber auch ein verbessertes Steuer- und/oder Regelverfahren für die Bremswir kung, wenn sie in Kombination mit bisher eingesetzten Verfah ren zur Bremsdruckreduzierung angewandt wird.The present invention thus provides an alternative ver drive to reduce the braking effect of it on the one hand he possible to ver the number of components of a braking system wrestlers. On the other hand, the invention also enables improved control and / or regulating method for the Bremswir if they are used in combination with previously used ren is used to reduce brake pressure.

Insbesondere bei elektromechanisch arbeitenden Reibungsbrem sen, bei denen sich die auf die miteinander in Reibeingriff stehenden Wirkflächen wirkende Normalkraft nicht schnell redu zieren läßt, läßt sich mit Hilfe der Erfindung eine schnell ansprechende Antiblockierregelung realisieren.Especially with electromechanical friction brakes sen, in which the on the one another in frictional engagement normal force not acting quickly can be decorated, can be quickly with the help of the invention implement appealing anti-lock control.

drawing

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu tert. Es zeigen:The invention is described below, for example, on the basis of a the drawing illustrated embodiment in more detail tert. Show it:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Ansicht einer Reibungsbremse, Fig. 1 is a partially sectioned diagrammatic view of a friction brake,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Bremsbacken einer erfindungs gemäßen Reibungsbremse und Fig. 2 is a plan view of a brake shoe of a friction brake according to the Invention and

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Bremsbacken im wesentlichen nach Linie III-III in Fig. 2. Fig. 3 a section through a brake pad substantially along the line III-III in Fig. 2.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander ent sprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the different figures of the drawing, one another is ent speaking components with the same reference numerals.

Description of the embodiment

Fig. 1 zeigt als Beispiel für eine Reibungsbremse eine Schei benbremse mit einer Bremsscheibe 10 und zwei Bremsbacken 11, die in nicht näher dargestellter Weise an einem Faustsattel 12 angeordnet sind. Ein Kolben 13 eines Radbremszylinders 14, der über eine Bremsleitung 15 in nicht näher dargestellter Weise mit einem nicht gezeigten Hauptbremszylinder verbunden ist, drückt beim Bremsen den einen Bremsbacken 11 unmittelbar gegen die Bremsscheibe 10. Der andere Bremsbacken 11 wird durch den auf der anderen Seite der Bremsscheibe 10 liegenden Schenkel des Faustsattels 12 gegen die Bremsscheibe 10 gedrückt, da die Betätigung des Radbremszylinders 14 nicht nur eine Verschie bung des Kolben 13 gegen den entsprechenden Bremsbacken 11, sondern gleichzeitig auch eine Verschiebung des Faustsattels 12 in entgegengesetzter Richtung, also in Fig. 1 nach rechts zur Folge hat, so dass beide Bremsbacken 11 mit gleicher Kraft gegen die Bremsscheibe 10 gedrückt werden. Fig. 1 shows an example of a friction brake a disc benbremse with a brake disc 10 and two brake shoes 11 which are arranged in a manner not shown on a floating caliper 12 . A piston 13 of a wheel brake cylinder 14 , which is connected via a brake line 15 to a master brake cylinder (not shown) in a manner not shown, presses one brake shoe 11 directly against the brake disk 10 when braking. The other brake shoe 11 is pressed by the leg of the caliper 12 lying on the other side of the brake disc 10 against the brake disc 10 , since the actuation of the wheel brake cylinder 14 not only a displacement of the piston 13 against the corresponding brake shoe 11 , but at the same time also a displacement of the floating caliper 12 in the opposite direction, that is to say to the right in FIG. 1, so that both brake shoes 11 are pressed against the brake disk 10 with the same force.

Jeder der beiden Bremsbacken 11 weist als Reibmaterialkörper einen Bremsbelag 16 auf, der an einer als Trägerplatte dienen den Rückenplatte 17 angebracht ist.Each of the two brake shoes 11 has a brake lining 16 as the friction material body, which is attached to the back plate 17 which serves as a carrier plate.

Wie besonders gut in Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, sind in dem Bremsbelag 16 jedes Bremsbacken 11 eine Vielzahl von Kanälen 18 vorgesehen, die sich vollständig durch den Bremsbelag 16 hindurch erstrecken und in Blasöffnungen 19 ausmünden, die in einer mit einer entsprechenden Gegenlauffläche 20 der Brems scheibe 10 in Eingriff bringbaren Reib- oder Wirkfläche 21 vorgesehen sind. In der Rückenplatte 17 ist ein Druckvertei lerraum 22 ausgebildet, der einerseits über eine Druckleitung 23 mit einer Druckgasquelle 24 und andererseits über Kanäle 25 mit den Kanälen 18 und damit mit den Blasöffnungen 19 in Ver bindung steht.As can be seen particularly well in FIGS. 2 and 3, a multiplicity of channels 18 are provided in the brake lining 16 of each brake shoe 11 , which channels extend completely through the brake lining 16 and open into blow openings 19 , which in a corresponding counter surface 20 of the brake disc 10 engageable friction or active surface 21 are provided. In the back plate 17 a Druckvertei lerraum 22 is formed, on the one hand via a pressure line 23 with a pressurized gas source 24 and on the other hand via channels 25 with the channels 18 and thus with the blowing openings 19 in United connection.

Die Blasöffnungen 19 in der Reib- oder Wirkfläche 21 des Bremsbelags 16 können regelmäßig über diese verteilt sein und gleichmäßige Abstände zueinander aufweisen, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, dass die Blasöffnungen 19 so in der Wirkfläche 21 verteilt angeordnet sind, dass in deren Zentrum eine höhere Dichte von Blasöffnun gen 19 vorliegt als in deren äußerem Bereich. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass die Abstände zwischen einer Blas öffnung 19 und den zu ihr unmittelbar benachbarten Blasöffnungen 19 alle gleich sind. Es ist jedoch auch denkbar, wie in Fig. 2 dargestellt, dass die Abstände der Blasöffnungen 19 quer zur Relativbewegung R zwischen Bremsbacken 11 und Brems scheibe 20 kleiner sind, als die Abstände zwischen den Blas öffnungen 19 in Richtung der Relativbewegung R. Die optimale Verteilung der Blasöffnungen 19 läßt sich entweder anhand von Modellüberlegungen berechnen oder durch geeignete Versuche er mitteln.The blowing openings 19 in the friction or active surface 21 of the brake pad 16 can be regularly distributed over these and have uniform distances from one another, as shown in the drawing. But it is also possible that the blowing openings 19 are arranged so distributed in the active surface 21 that in the center there is a higher density of blowing openings 19 than in the outer region thereof. In this example, it is possible that the distances between a blow opening 19 and the to it directly adjacent blowing openings 19 are all equal. However, it is also conceivable, as shown in Fig. 2, that the distances between the blowing openings 19 transverse to the relative movement R between the brake shoes 11 and the brake disc 20 are smaller than the distances between the blowing openings 19 in the direction of the relative movement R. The optimal distribution the blow openings 19 can either be calculated on the basis of model considerations or averaged by suitable experiments.

In der Druckleitung 23 ist eine Ventilanordnung 26 vorgesehen, die ebenso wie die Druckgasquelle 24 von einer Bremskraftsteu ervorrichtung 27 steuerbar ist.In the pressure pipe 23 a valve arrangement 26 is provided, the ervorrichtung as well as the pressurized gas source 24 of a Bremskraftsteu 27 is controllable.

Beim Bremsen werden die normalerweise offenen Blasöffnungen 19 durch die entsprechende Gegenlauffläche 20 der Bremsscheibe 10 verschlossen, gegen die der Bremsbelag 16 mit seiner Reib- und Wirkfläche 21 gedrückt wird. Wird beim Bremsen von der Brems kraftsteuervorrichtung 27 erkannt, dass beispielsweise in Fol ge eines Blockierens eines Rades eine Verringerung der Brems wirkung erforderlich ist, dass also ein sogenannter "ABS-Fall" vorliegt, so werden die Druckgasquelle 24 und die Ventilanord nung 26 von der Bremskraftsteuervorrichtung 27 so angesteuert, dass unter hohem Druck stehendes Gas, z. B. Luft, über die Druckleitung 23 den Druckverteilerräumen 22 in den Rückenplat ten 17 zugeführt wird. Der Druck breitet sich dann bis zu den Blasöffnungen 19 aus und unter hohem Druck stehendes Gas wird zwischen die miteinander in Eingriff stehenden Flächen von Bremsbelag 16 und Bremsscheibe 10 eingeblasen. Infolge dessen bildet sich zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Flächen, also zwischen der Gegenlauffläche 20 und der Wirkflä che 21 ein Gasfilm aus, der die Reibungszahl zwischen den bei den Reibpartnern verringert und damit zu einer Verringerung der Reibungskraft führt, was eine Verringerung der Bremswir kung zur Folge hat.When braking, the normally open blowing openings 19 are closed by the corresponding counter surface 20 of the brake disc 10 , against which the brake pad 16 with its friction and active surface 21 is pressed. If the brake force control device 27 detects during braking that a reduction in the braking effect is required, for example as a result of a wheel being blocked, that is to say a so-called “ABS case”, then the compressed gas source 24 and the valve arrangement 26 are activated by the Brake force control device 27 is controlled so that gas under high pressure, e.g. B. air, the pressure distribution chambers 22 in the back plate th 17 is supplied via the pressure line 23 . The pressure then spreads up to the blowing openings 19 and gas under high pressure is blown in between the mutually engaging surfaces of the brake pad 16 and the brake disc 10 . As a result, a gas film is formed between the surfaces which are in engagement with one another, that is to say between the counter surface 20 and the active surface 21 , which reduces the coefficient of friction between those at the friction partners and thus leads to a reduction in the frictional force, which reduces the braking effect has the consequence.

Sobald die Bremswirkung in vollem Umfang wieder benötigt wird, wird die Verbindung zwischen der Druckgasquelle 24 und den Druckverteilerräumen 22 mittels der Ventilanordnung 26 unter brochen, so dass der Gasfilm zwischen den Reibpartnern schnell abgebaut wird, und die Reibungszahl wieder auf ihren ursprüng lichen Wert ansteigt, um das hohe Reibungskraftniveau wieder herzustellen.As soon as the braking effect is required in full again, the connection between the compressed gas source 24 and the pressure distribution spaces 22 is interrupted by means of the valve arrangement 26 , so that the gas film between the friction partners is quickly broken down and the coefficient of friction increases again to its original value, to restore the high level of friction.

Um die Reduzierung der Reibungszahl gezielt durchführen zu können, ist es dabei insbesondere vorgesehen, dass der von der Druckgasquelle gelieferte Druck in Abhängigkeit von der ge wünschten Reibungszahlreduzierung einstellbar ist. Für kleine Verringerungen der Reibungszahl zwischen der Reib- oder Wirk fläche 21 am Bremsbelag 16 und der Gegenlauffläche 20 an der bremsscheibe 10 reicht bereits ein Gasdruck aus, der geringer ist, als der Bremsdruck. Durch Erhöhen des Gasdrucks läßt sich die Ausbildung des Gasfilms zur Verringerung der Reibungszahl verbessern und damit eine größere Änderung der Reibungszahl erreichen.In order to be able to carry out the reduction in the coefficient of friction in a targeted manner, it is in particular provided that the pressure supplied by the compressed gas source is adjustable as a function of the desired reduction in the number of friction. For small reductions in the coefficient of friction between the friction or active surface 21 on the brake pad 16 and the counter surface 20 on the brake disc 10, a gas pressure which is less than the brake pressure is sufficient. By increasing the gas pressure, the formation of the gas film to reduce the coefficient of friction can be improved and thus a greater change in the coefficient of friction can be achieved.

Unterschiedlich starke Änderungen der Reibungszahl lassen sich auch mit einer einen konstanten hohen Gasdruck liefernden Druckgasquelle 24 erzielen, wenn die Ventilanordnung 26 von der Bremskraftsteuervorrichtung 27 so betätigt wird, dass die Verbindung zwischen Druckgasquelle 24 und den Blasöffnungen 19 in schneller Folge geöffnet und geschlossen wird. Hierdurch läßt sich erreichen, dass während der Öffnungszeit der Ventil anordnung 16 sich ein Gasfilm bis zu einem gewissen Ausmaß aufbaut, der sich dann, während die Ventilanordnung 26 ge schlossen ist, bis zu einem gewissen Grade wieder abbaut und/oder verteilt, so dass beim folgenden Öffnen ein weiterer Aufbau des Gasfilms erfolgt. Da das Öffnen und Schließen der Ventilanordnung 26 in schneller Abfolge durchgeführt wird, stellt sich zwischen den Reibpartnern ein Gleichgewichts-Gas film ein, der eine definierte Reduzierung der Reibungszahl er möglicht. Durch Ändern des Öffnungs/Schließ-Verhältnisses läßt sich die mehr oder weniger starke Ausbildung des Gasfilms ge zielt beeinflussen. Varying changes in the coefficient of friction can also be achieved with a compressed gas source 24 delivering a constant high gas pressure if the valve arrangement 26 is actuated by the brake force control device 27 in such a way that the connection between the compressed gas source 24 and the blowing openings 19 is opened and closed in rapid succession. This can be achieved that during the opening time of the valve assembly 16 , a gas film builds up to a certain extent, which then, while the valve assembly 26 is closed, degrades and / or distributes to a certain extent, so that when following opening, a further build up of the gas film takes place. Since the opening and closing of the valve arrangement 26 is carried out in rapid succession, an equilibrium gas film is established between the friction partners, which enables a defined reduction in the coefficient of friction. By changing the opening / closing ratio, the more or less strong formation of the gas film can be influenced in a targeted manner.

Bei entsprechender Ausbildung der Kanäle 18, 25, die die Blas öffnungen 19 mit dem entsprechenden Druckverteilerraum 22 ver binden läßt sich aber auch erreichen, dass an den Blasöffnun gen trotz abwechselnden Öffnens und Schließens der Ventilan ordnung 26 ein konstanter Druck ansteht, der vom Öff nungs/Schließ-Verhältnis abhängt, da der Druckverteilerraum 22 als eine Art Druckverlaufs-Glättungspuffer dient.With appropriate design of the channels 18 , 25 , the blow openings 19 with the corresponding pressure distribution chamber 22 ver bind can also be achieved that at the Blasöffnun conditions despite alternate opening and closing of the Ventilan arrangement 26 a constant pressure is present, the opening of the opening / Closing ratio depends, since the pressure distribution chamber 22 serves as a kind of pressure curve smoothing buffer.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch nicht nur die Ver besserung des Ansprechverhaltens von Antiblockiersystemen, sondern auch die Verringerung von Bremsgeräuschen und anderen den Bremskomfort beinträchtigenden Effekten.However, the present invention not only enables the Ver improvement of the response behavior of anti-lock braking systems, but also reducing braking noise and others effects that impair braking comfort.

Die meisten derartigen Probleme haben ihren Ausgangspunkt im Reibungskontakt zwischen den jeweiligen Reibpartnern, also im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen der Reib- oder Wirkfläche 21 des Bremsbelags 16 und der Gegenlauffläche 20 der Bremsscheibe 10. Unter bestimmten Bremsbedingungen ergeben sich instabile Zustände, die zur Erregung von starken Schwin gungen in den einzelnen Bauteilen der Bremse führen können. Ein wesentlicher Punkt hierbei ist der Übergang von Haftrei bung zu Gleitreibung. Durch eine geringe Reduzierung der Reib zahl können insbesondere im Übergang zwischen Haft- und Glei treibung Geräusche wirksam verhindert werden.Most of such problems have their starting point in the frictional contact between the respective friction partners, that is to say in the exemplary embodiment shown between the friction or active surface 21 of the brake lining 16 and the counter-running surface 20 of the brake disc 10 . Under certain braking conditions there are unstable conditions that can lead to the excitation of strong vibrations in the individual components of the brake. An important point here is the transition from static friction to sliding friction. A slight reduction in the number of friction can effectively prevent noise, especially in the transition between static and sliding friction.

Zum Beispiel ist es möglich, Quietschen, dessen Entstehung durch Sekundärmaßnahmen bereits reduziert wurde, weitgehend zu verhindern, indem zunächst mit einem entsprechenden Sensor, beispielsweise einem Mikrophon, einem Beschleunigungsaufneh mer, oder dergleichen das Einsetzen von Quietschen festge stellt wird, um dann, sobald das Einsetzen von Quietschen er kannt, durch eine entsprechende Zufuhr von unter hohem Druck stehenden Gas zu den Blasöffnungen 19 ein geringfügiger Gas film zwischen den Reibpartnern aufzubauen, der durch eine Än derungder Reibungszahl zwischen den Reibpartner das Quietschen beseitigt. For example, it is possible to largely prevent squeaking, the emergence of which has already been reduced by secondary measures, by first detecting the onset of squeaking with a corresponding sensor, for example a microphone, an acceleration sensor, or the like, and then as soon as that Insertion of squeaking he knows, by a corresponding supply of gas under high pressure to the blowing openings 19 to build up a slight gas film between the friction partners, which eliminates the squeaking by changing the coefficient of friction between the friction partners.

Auch ruckhafte Änderungen der Bremswirkung, die durch einen plötzlichen Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung insbeson dere beim Anfahren aus dem Stand mit noch teilweise betätigter Bremse auftreten, können gemildert werden, wenn ein Gasfilm in der beschriebenen Weise zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Wirkflächen von Bremsbelag 16 und Bremsscheibe 10 ausgebildet wird.Even jerky changes in the braking effect, which occur due to a sudden transition from static friction to sliding friction, in particular when starting off from a standing position with the brake still partially applied, can be alleviated if a gas film in the manner described between the interacting active surfaces of brake pad 16 and brake disc 10 is formed.

Die vorliegende Erfindung läßt sich nicht nur bei Scheiben bremsen, sondern auch bei Trommelbremsen und anderen Reibungs bremsen einsetzen. Darüber hinaus ist es auch möglich, bei Reibungskupplungen das Ein- und Ausrücken mit Hilfe eines zwi schen den Reibpartnern der Kupplung auszubildenden Gasfilms zu erleichtern und zu vergleichmäßigen, um so einen geringeren Verschleiß der Reibpartner und damit zu einer höheren Lebens dauer der Kupplung zu erzielen.The present invention is not only applicable to panes brake, but also with drum brakes and other friction use the brakes. In addition, it is also possible to Friction clutches the engagement and disengagement with the help of a zwi to the friction partners of the clutch to train gas film lighten and equalize, so a lesser Wear of the friction partner and thus to a higher life to achieve the duration of the clutch.

Claims

1. A method for modifying the coefficient of friction between two surfaces ( 20 , 21 ) which are in frictional engagement with one another, in particular between two active surfaces ( 20 , 21 ) of a friction brake, characterized in that a gas under high pressure is thus between the two surfaces ( 20 , 21 ) is blown in that a gas film is formed between the two surfaces ( 20 , 21 ), which influences the effective coefficient of friction.

2. The method according to claim 1, characterized in that the gas under high pressure is blown at several points ( 19 ) simultaneously between the two surfaces ( 20 , 21 ).

3. The method according to claim 2, characterized in that the plurality of points ( 19 ) for blowing in gas under high pressure are evenly spaced over the Engagement area of the two surfaces ( 20 , 21 ) are distributed.

4. The method according to claim 2, characterized in that the plurality of points ( 19 ) for blowing in gas under high pressure are distributed over the engagement area of the two surfaces ( 20 , 21 ) that in the center of the engagement area a higher density of places ( 19 ) for blowing in gas under high pressure is present as in the outer region.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the injection pressure for the under high Pressure gas depending on a desired change tion of the coefficient of friction is adjustable.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the gas under high pressure in the in pulses depending on a desired change the coefficient of friction adjustable pulse duration and pulse frequency is blown in.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the gas under high pressure for changing the coefficient of friction is continuously blown between the two surfaces ( 20 , 21 ).

8. Friction brake with
at least one first active surface ( 20 ), which is provided on a movable part to be braked ( 10 ),
at least one second active surface ( 21 ) which is provided on a part ( 11 ) which is fixed relative to the direction of movement of the part ( 20 ) to be braked, and
an actuating device ( 13 , 14 ) through which the active surfaces ( 20 , 21 ) can be brought into brake engagement with one another in accordance with a desired braking effect,
characterized in that
At least one blowing opening ( 19 ) is provided in one of the active surfaces ( 20 , 21 ) of a pair of active surfaces, which is connected via a line ( 23 ) to a pressurized gas source ( 24 ), so that gas under high pressure is discharged from the pressurized gas source ( 24 ) Change in the coefficient of friction of the pair of active surfaces between the two active surfaces ( 20 , 21 ) can be blown.

9. A friction brake according to claim 8, characterized in that at least one blowing opening ( 19 ) is provided in two or more pairs of active surfaces in one of the active surfaces ( 21 ) of each active surface pair, which is connected via a line ( 23 ) to the compressed gas source ( 24 ) is.

10. A friction brake according to claim 8 or 9, characterized in that in each case a plurality of blowing openings ( 19 ) arranged uniformly distributed is provided in one of the active surfaces ( 21 ).

11. A friction brake according to claim 8 or 9, characterized in that in each case a plurality of blowing openings ( 19 ) is provided in one of the active surfaces ( 21 ), which are arranged such that a higher density in the center of the corresponding active surface ( 21 ) Blow openings ( 19 ) exist as in the outer area.

12. A friction brake according to claim 9, characterized in that the blowing openings ( 19 ) are connected to a pressure distribution chamber ( 22 ) which is connected to the compressed gas source ( 24 ) via the pressure line ( 23 ).

13. A friction brake according to one of claims 8 to 12, characterized in that the blowing openings ( 19 ) are provided in the second active surface ( 21 ) which is fixed with respect to the movement to be braked.

14. Friction brake according to claim 13, characterized in that the second, with respect to the movement to be braked standing active surface ( 21 ) is formed by a free surface of a friction material body ( 16 ), which together with a carrier plate ( 17 ) from the actuating device ( 13 , 14 ) against the first active surface ( 20 ) can be pressed.

15. A friction brake according to claim 12 and 14, characterized in that the pressure distribution chamber ( 22 ) connected to the compressed gas source ( 24 ) is arranged in the carrier plate ( 17 ) of the friction material rial body ( 16 ).

16. Friction brake according to one of claims 8 to 14, characterized in that a valve arrangement ( 26 ) is provided between the or the blowing openings ( 19 ) or the pressure distribution chamber ( 22 ) and the compressed gas source ( 24 ), which is controlled by a braking force control device ( 27 ) is controllable.

17. A friction brake according to claim 16, characterized in that the valve arrangement ( 26 ) is controllable in such a way that the connection between the compressed gas source ( 24 ) and the pressure distribution chamber ( 22 ) or the blowing opening (s) ( 19 ) is dependent on a desired change in the friction coefficient adjustable opening time and switching frequency is opened and locked.