DE102012205611A1

DE102012205611A1 - Drive device, in particular brake booster

Info

Publication number: DE102012205611A1
Application number: DE102012205611A
Authority: DE
Inventors: Patrick Christian Schaefer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-10-10
Also published as: CN104185582A; EP2834114A1; WO2013149901A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (1), insbesondere Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeugs, mit einer antreibbaren Welle (2), die eine Antriebsseite und eine Abtriebsseite aufweist und in einem Gehäuse (3) drehbar gelagert angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass die Welle (2) mehrteilig ausgebildet ist und mindestens ein Dämpfungsteil (11, 17) zur Aufnahme rotatorischer und/oder axial wirkender Kräfte aufweist.The invention relates to a drive device (1), in particular brake booster of a motor vehicle, having a drivable shaft (2) which has a drive side and an output side and is rotatably mounted in a housing (3). It is provided that the shaft (2) is designed in several parts and has at least one damping part (11, 17) for receiving rotational and / or axially acting forces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere einen Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeuges, mit einer antreibbaren Welle, die eine Antriebsseite und eine Abtriebsseite aufweist und in einem Gehäuse drehbar gelagert angeordnet ist. The invention relates to a drive device, in particular a brake booster of a motor vehicle, having a drivable shaft, which has a drive side and an output side and is rotatably mounted in a housing.

Stand der TechnikState of the art

Antriebsvorrichtungen, insbesondere Bremskraftverstärker, der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 103 27 553 A1 einen elektromechanischen Bremskraftverstärker, der eine Kolbenstange zur direkten Verbindung eines Bremspedals mit einem Kolben eines Hauptbremszylinders aufweist, einen elektrischen Motor mit einem Stator und einem Rotor, die konzentrisch um die Kolbenstange angeordnet sind, sowie einen Spindeltrieb mit einer drehfest gelagerten, axial bewegbaren Spindelschraube, welche über den Rotor des Motors angetrieben wird und bei Aktivierung des Rotors zur Bremskraftverstärkung gegen einen Mitnehmer anläuft und diesen in Richtung des Hauptbremszylinders drückt. Der Spindeltrieb bildet insoweit eine antreibbare Welle, die sowohl rotatorisch als auch axial mit Kräften beaufschlagt beziehungsweise belastet wird. Auch bei Antriebsvorrichtungen, die ein Schneckenradgetriebe aufweisen, bei welchem auf einer antreibbaren Welle eine Schnecke sitzt, die mit einem Schneckenrad abtriebsseitig zusammenwirkt, treten sowohl axial als auch rotatorisch beziehungsweise in Umfangsrichtung wirkende Kräfte beziehungsweise Momente auf, wie beispielsweise in der DE 30 31 643 C2 beschrieben.Drive devices, in particular brake booster, of the type mentioned are known from the prior art. For example, the DE 103 27 553 A1 an electromechanical brake booster having a piston rod for directly connecting a brake pedal to a piston of a master cylinder, an electric motor with a stator and a rotor, which are arranged concentrically around the piston rod, and a spindle drive with a rotatably mounted, axially movable spindle screw, which is driven via the rotor of the motor and starts when activating the rotor for brake booster against a driver and pushes it in the direction of the master cylinder. The spindle drive thus forms a drivable shaft, which is acted upon or loaded both rotationally and axially with forces. Also in drive devices which have a worm gear, in which on a driven shaft sits a worm, which cooperates on the output side with a worm, occur both axially and rotationally or circumferentially acting forces or moments, such as in the DE 30 31 643 C2 described.

Bei den beschriebenen Bremskraftverstärkern kommt es in bestimmten Betriebsfällen zu sehr hohen Kräften oder Schwingungen, die zwischen Bremssystem und Antriebsmotor, insbesondere Elektromotor, übertragen werden. Derartige Kräfte treten beispielsweise bei einem hochdynamischen Anfahren oder Anhalten des Antriebsmotors, bei einem Anstoßen gegen einen, insbesondere abtriebsseitigen mechanischen harten Anschlag, bei plötzlich auftretenden Gegenkräften im Bremssystem oder bei gleichförmigen Anregungen einer Flüssigkeitssäule im Bremssystem auf. Insbesondere hat sich in der Praxis das Anfahren in den mechanischen Anschlag als kritisch erwiesen, da hierdurch die mechanischen Teile hoch belastet werden und die kinetische Energie des Systems schlagartig abgebaut werden muss.In the brake booster described, very high forces or oscillations that are transmitted between the brake system and the drive motor, in particular the electric motor, occur in certain operating cases. Such forces occur, for example, in a highly dynamic startup or stopping of the drive motor, when abutting against a, in particular output side mechanical hard stop, suddenly occurring counter forces in the brake system or uniform suggestions of a liquid column in the brake system. In particular, in practice, the approach to the mechanical stop has proven to be critical, as a result, the mechanical parts are highly loaded and the kinetic energy of the system must be reduced abruptly.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass in einfacher Art und Weise überschüssige kinetische Energie abgebaut wird, ohne dass es hierzu einer schweren und trägen Mechanik bedarf. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Welle mehrteilig ausgebildet ist und mindestens ein Dämpfungsteil zwischen zwei Wellenteilen zur Aufnahme rotatorischer und/oder axial wirkender Kräfte vorgesehen ist. Der Antriebsvorrichtung wird somit die Starrheit der antreibbaren Welle genommen. Durch die mehrteilige Ausführung lassen sich die unterschiedlichen Wellenteile der Welle relativ zueinander bewegen. Durch die Anordnung des Dämpfungsteils zwischen diesen Wellenteilen werden die Relativbewegungen zwischen den Wellenteilen gedämpft, so dass einerseits eine Kraftübertragung gewährleistet wird, und andererseits kritische Kräfte nicht schlagartig weitergeleitet werden. Durch die integrierte Dämpfung der Welle kann eine schwere Ausbildung der Welle zur Nutzung ihres Trägheitsmoments als Dämpfungsmittel entfallen.The drive device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that in a simple manner excess kinetic energy is dissipated, without the need for a heavy and sluggish mechanics. The drive device according to the invention is characterized in that the shaft is designed in several parts and at least one damping part is provided between two shaft parts for receiving rotational and / or axially acting forces. The drive device is thus taken the rigidity of the driven shaft. Due to the multi-part design, the different shaft parts of the shaft can be moved relative to each other. The arrangement of the damping part between these shaft parts, the relative movements between the shaft parts are damped, so that on the one hand a power transmission is ensured, and on the other hand, critical forces are not abruptly forwarded. Due to the integrated damping of the shaft, a heavy training of the shaft to use its moment of inertia can be omitted as a damping means.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Antriebsseite der Welle von einem Antriebswellenteil und die Abtriebsseite der Welle von einem separaten Abtriebswellenteil gebildet wird, wobei das Antriebswellenteil und das Abtriebswellenteil durch das Dämpfungsteil miteinander wirkverbunden sind. Hierbei ist also vorgesehen, dass das Dämpfungsteil zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Welle wirkt, so dass Antriebsseite und Abtriebsseite gedämpft miteinander verbunden sind. Insbesondere wenn abtriebsseitig ein mechanischer Anschlag angefahren wird, wirkt sich dies aufgrund der vorteilhaften Dämpfung nunmehr weniger kritisch beziehungsweise nicht auf die Antriebsseite oder beispielsweise einen die Antriebsseite antreibenden Antriebsmotor, insbesondere Elektromotor, aus.It is particularly preferred that the drive side of the shaft of a drive shaft part and the output side of the shaft is formed by a separate output shaft part, wherein the drive shaft part and the output shaft part are operatively connected by the damping member. In this case, it is thus provided that the damping part acts between the drive side and the output side of the shaft, so that the drive side and output side are connected to one another in a damped manner. In particular, when a mechanical stop is approached on the output side, this has less critical effect due to the advantageous damping or not on the drive side or, for example, a drive side driving drive motor, in particular electric motor from.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dämpfungsteil als separates Dämpfungselement axial zwischen dem Antriebswellenteil und dem Abtriebswellenteil angeordnet ist. Durch die Anordnung axial zwischen den Wellenteilen kann das Dämpfungselement nicht nur rotatorisch wirkende Kräfte, sondern auch axial wirkende Kräfte aufnehmen, wie sie beispielsweise bei einem Schneckengetriebe oder einem Spindelantrieb entstehen.According to an advantageous development of the invention it is provided that the damping part is arranged as a separate damping element axially between the drive shaft part and the output shaft part. Due to the arrangement axially between the shaft parts, the damping element can absorb not only rotationally acting forces, but also axially acting forces, as they arise for example in a worm gear or a spindle drive.

Bevorzugt ist das Dämpfungselement mit dem Antriebswellenteil und dem Abtriebswellenteil, insbesondere mit deren einander zugewandten Stirnseiten, stoffschlüssig verbunden. Diese stoffschlüssige Verbindung lässt sich beispielsweise durch Verwenden eines Klebmittels oder durch ein Verschweißen mit oder ohne zusätzlichem Schweißmittel erreichen. Die stoffschlüssige Verbindung hat den Vorteil, dass das Dämpfungselement sicher mit den beiden Wellenteilen verbunden ist und insofern axial und/oder rotatorisch (in Umfangsrichtung) wirkende Kräfte aufgenommen und übertragen werden können.Preferably, the damping element with the drive shaft part and the output shaft part, in particular with their mutually facing end faces, materially connected. This cohesive connection can be achieved, for example, by using an adhesive or by welding with or without additional welding agent. The cohesive connection has the advantage that the damping element is securely connected to the two shaft parts and insofar axially and / or rotationally (circumferentially) acting forces can be absorbed and transmitted.

Vorzugsweise weisen das Antriebswellenteil und das Abtriebswellenteil miteinander wirkende Drehmitnahmeanschläge auf. Die Drehmitnahmeanschläge wirken insofern in Umfangsrichtung gesehen zusammen, so dass eine Rotationskraft formschlüssig von dem Antriebswellenteil auf das Abtriebswellenteil übertragen wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass auch hohe Drehmomente übertragen werden können. Ist das Dämpfungselement, wie zuvor beschrieben, in diesem Fall axial zwischen Antriebswellenteil und Abtriebswellenteil angeordnet, so werden axial wirkende Kräfte gedämpft, während rotatorisch wirkende Kräfte formschlüssig direkt übertragen werden. The drive shaft part and the output shaft part preferably have rotational drive stops acting on one another. The rotational drive stops act in the circumferential direction so far together, so that a rotational force is positively transferred from the drive shaft part to the output shaft part. This ensures that even high torques can be transmitted. If the damping element, as described above, arranged in this case axially between the drive shaft part and output shaft part, so axially acting forces are damped, while rotationally acting forces are transmitted form-fitting directly.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement zur Aufnahme rotatorisch wirkender Kräfte in Umfangsrichtung zwischen den Drehmitnahmeanschlägen angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform werden somit Rotationskräfte beziehungsweise Drehmomente gedämpft. Die Anordnung in Umfangsrichtung zwischen den Drehmitnahmeanschlägen kann alternativ oder zusätzlich zu der Anordnung axial zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle vorgesehen sein. Das Dämpfungselement und die Drehmitnahmeanschläge sind zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass eine Dämpfung in zumindest eine Rotationsrichtung erfolgt. According to an advantageous development of the invention it is provided that the damping element is arranged for receiving rotationally acting forces in the circumferential direction between the rotary driving stops. According to this embodiment, rotational forces or torques are thus damped. The arrangement in the circumferential direction between the rotational driving stops may alternatively or in addition to the arrangement be provided axially between the drive shaft and the output shaft. The damping element and the rotational driving stops are expediently designed such that damping takes place in at least one direction of rotation.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehmitnahmeanschläge und das Dämpfungselement derart ausgebildet sind, dass in beide Drehrichtungen auftretende Drehmomente beziehungsweise rotatorisch wirkende Kräfte aufgenommen beziehungsweise gedämpft werden können.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the rotational driving stops and the damping element are designed such that occurring in both directions of rotation torques or rotationally acting forces can be absorbed or damped.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Abtriebswellenteil eine Axialaufnahme aufweist, in welcher das Antriebswellenteil mit einem Endabschnitt bereichsweise drehfest und axial verschieblich einliegt. Wobei die Axialaufnahme und der Endabschnitt bevorzugt zueinander komplementäre Poygonformen zur Bildung der Drehmitnahmeanschläge aufweisen. Hier wird eine besonders einfache Gestaltung der Drehmitnahmeanschläge geboten, die darüber hinaus die Axialverschieblichkeit zwischen Abriebswelle und Antriebswelle ermöglicht.It is preferably provided that the output shaft part has an axial receptacle, in which the drive shaft part rests with an end portion partially rotationally fixed and axially displaceable. Wherein the Axialaufnahme and the end portion preferably have complementary Poygonformen to form the rotational driving stops. Here, a particularly simple design of the rotary driving stops is offered, which also allows the axial displacement between the wear shaft and drive shaft.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an einem freien Wellenende des Antriebswellenteils oder des Abtriebswellenteils ein Drehwinkelgeber für einen Drehwinkelsensor angeordnet ist. Der Drehwinkelsensor ist zweckmäßigerweise im Gehäuse der Antriebsvorrichtung ortsfest angeordnet, und erfasst das Signal beziehungsweise die Winkellageposition des Drehwinkelgebers an dem Wellenende. Durch Kenntnis der Drehwinkellage des Wellenendes, insbesondere des Antriebswellenteils, lässt sich eine vorteilhafte Ansteuerung des Elektromotors durchführen.According to an advantageous development of the invention it is provided that a rotary encoder for a rotation angle sensor is arranged at a free shaft end of the drive shaft part or the output shaft part. The angle of rotation sensor is expediently arranged stationarily in the housing of the drive device, and detects the signal or the angular position of the rotary encoder at the shaft end. By knowing the angular position of the shaft end, in particular of the drive shaft part, an advantageous control of the electric motor can be carried out.

Vorzugsweise weist der Drehwinkelgeber einen Wellenstumpf auf, der in einer Stirnseitigen Axialaussparung des freien Wellenendes drehfest und axial verschieblich gehalten ist, und an seiner freien Stirnseite ein Drehwinkelgeberelement, insbesondere einen Drehwinkelgebermagneten trägt. Durch die axial verschiebliche Anordnung des Drehwinkelgebers und damit des Drehwinkelgeberelementes wird gewährleistet, dass auch dann, wenn das Dämpfungselement aufgrund wirkender Axialkräfte beansprucht wird, die Drehwinkelposition des Drehwinkelgebers der Drehwinkelposition des entsprechenden Wellenteils entspricht und in seiner axialen Lage in dem Gehäuse, also insbesondere in seiner Entfernung zu dem Drehwinkelsensor, konstant bleibt. Dadurch wird gewährleistet, dass auch bei einer hohen Beanspruchung des Dämpfungselements und insbesondere auch wenn sich die Lage der Welle dauerhaft verändert, die Entfernung zwischen Drehwinkelgeber und -sensor gleich bleibt und insofern die Drehwinkellage stets korrekt erfasst werden kann. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es natürlich auch denkbar, dass der Wellenstumpf des Drehwinkelgebers nicht in einer Aussparung einliegt, sondern eine Aussparung für ein freies Ende des Antriebswellenteils oder des Abtriebswellenteils zu dessen axial verschieblichen und drehfesten Aufnahme aufweist.Preferably, the rotary encoder has a stub shaft, which is rotatably and axially displaceably held in an end-side axial recess of the free shaft end, and carries on its free end side a rotation angle sensor element, in particular a Drehwinkelgebermagneten. The axially displaceable arrangement of the rotary encoder and thus of the rotary encoder element ensures that even when the damping element is subjected to acting axial forces, the rotational angular position of the rotary encoder corresponds to the rotational angular position of the corresponding shaft part and in its axial position in the housing, ie in particular in his Distance to the rotation angle sensor, remains constant. This ensures that even with a high stress of the damping element and in particular when the position of the shaft changes permanently, the distance between the rotary encoder and sensor remains the same and insofar as the angular position can always be detected correctly. According to an alternative embodiment, it is of course also conceivable that the stub shaft of the rotary encoder does not lie in a recess, but has a recess for a free end of the drive shaft part or the output shaft part to the axially displaceable and rotationally fixed receptacle.

Besonders bevorzugt ist das Dämpfungselement als Kunststoffelement, insbesondere als ein Elastomerelement ausgebildet. Das Kunststoffelement beziehungsweise Elastomerelement lässt sich mit einfachen Mitteln herstellen und an entsprechender Stelle in und/oder an der Antriebswelle vorsehen. Particularly preferably, the damping element is designed as a plastic element, in particular as an elastomeric element. The plastic element or elastomer element can be produced by simple means and provide at the appropriate place in and / or on the drive shaft.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Dazu zeigenShow this

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften Antriebsvorrichtung, 1 A first embodiment of an advantageous drive device,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung, 2 A second embodiment of the drive device,

3A bis C ein drittes Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung und 3A to C, a third embodiment of the drive device and

4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung mit einem Drehwinkelgeber. 4 A fourth embodiment of the drive device with a rotary encoder.

1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine Antriebsvorrichtung 1 eines hier nicht näher dargestellten Bremskraftverstärkers eines Kraftfahrzeuges. Die Antriebsvorrichtung 1 weist eine Antriebswelle 2 auf, die in einem hier nur angedeuteten Gehäuse 3 drehbar gelagert ist. Zur drehbaren Lagerung sind zwei Wälzkörperlager 4 und 5 vorgesehen, die eine Fest-Los-Lagerung für die Welle 2 bilden, wobei das Wälzkörperlager 4 ein Loslager und das Wälzkörperlager 5 ein Festlager bildet. Das Wälzkörperlager 5 ist hierbei beispielsweise, wie in 1 gezeigt durch eine axiale Anlageschulter auf dem Antriebswellenteil 6 und einen Sicherungsring axial auf dem Antriebeswellenteil 6 gesichert. 1 shows in a simplified representation of a drive device 1 a brake booster of a motor vehicle, not shown here. The drive device 1 has a drive shaft 2 on, which in one only hinted here casing 3 is rotatably mounted. For rotatable mounting are two rolling element bearings 4 and 5 provided a solid-lot storage for the shaft 2 form, wherein the rolling element bearing 4 a floating bearing and the rolling element bearing 5 forms a fixed camp. The rolling element bearing 5 is here, for example, as in 1 shown by an axial abutment shoulder on the drive shaft part 6 and a locking ring axially on the drive shaft part 6 secured.

Die Welle 4 wird von zwei separaten Wellenteilen, einem Antriebswellenteil 6 und einem Abtriebswellenteil 7 gebildet, wobei dem Antriebswellenteil 6 das Wälzkörperlager 5 und dem Abtriebswellenteil 7 das Wälzkörperlager 4 zugeordnet ist. Auf dem Antriebswellenteil 6 ist drehfest der Rotor oder Anker 8 einer hier nicht näher dargestellten elektrischen Maschine angeordnet. The wave 4 is made of two separate shaft parts, a drive shaft part 6 and a driven shaft part 7 formed, wherein the drive shaft part 6 the rolling element bearing 5 and the output shaft part 7 the rolling element bearing 4 assigned. On the drive shaft part 6 is rotatably the rotor or anchor 8th arranged an electric machine not shown here.

Auf dem Abtriebswellenteil 7 ist drehfest eine Schnecke 9 eines Schneckengetriebes 10 drehfest angeordnet. Ein mit der Schnecke 9 kämmendes abtriebsseitiges Schneckenrad ist nicht dargestellt.On the output shaft part 7 is rotatable a snail 9 a worm gear 10 arranged rotationally fixed. One with the snail 9 meshing output-side worm wheel is not shown.

Zwischen dem Antriebswellenteil 6 und dem Abtriebswellenteil 7 ist axial ein Dämpfungselement 11 als Dämpfungsteil 12 angeordnet. Das Dämpfungselement 11 ist aus einem Elastomer gefertigt und mit den einander zugewandten Stirnseiten der Abtriebswelle 7 und der Antriebswelle 6 stoffschlüssig, insbesondere durch Verkleben, verbunden, so dass ein Drehmoment von dem Antriebswellenteil 6 auf das Abtriebswellenteil 7 übertragen werden kann.Between the drive shaft part 6 and the output shaft part 7 is axially a damping element 11 as a damping part 12 arranged. The damping element 11 is made of an elastomer and with the mutually facing end faces of the output shaft 7 and the drive shaft 6 cohesively, in particular by bonding, so that a torque from the drive shaft part 6 on the output shaft part 7 can be transferred.

Fährt der abtriebsseitige Teil der Antriebsvorrichtung 1 beispielsweise gegen einen harten mechanischen Anschlag, wirken sich auf die Abtriebswelle 7 Kräfte aus, die axial und in Umfangsrichtung gesehen, also rotatorisch auf die Welle 2 wirken. Das Dämpfungselement 11 wird dadurch sowohl rotatorisch als auch axial verformt und nimmt dadurch die kinetische Energie des antriebsseitigen Teils der Antriebsvorrichtung 1 zumindest im Wesentlichen auf, so dass eine Beschädigung der Antriebsvorrichtung 1, insbesondere der elektrischen Maschine verhindert wird. Die Fest-Los-Lagerung der Welle 2 erlaubt dabei, dass sich beispielsweise das Abtriebswellenteil 7 axial zu dem Antriebswellenteil 6 verlagert. Moves the output side part of the drive device 1 For example, against a hard mechanical stop, affect the output shaft 7 Forces off, seen axially and circumferentially, so rotationally on the shaft 2 Act. The damping element 11 is thereby deformed both rotationally and axially and thereby absorbs the kinetic energy of the drive-side part of the drive device 1 at least substantially, causing damage to the drive device 1 , in particular the electric machine is prevented. The solid-lot-storage of the shaft 2 allows, for example, the output shaft part 7 axially to the drive shaft part 6 relocated.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 1. In 2 und den folgenden Figuren sind aus 1 bereits bekannt Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die oben stehende Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden soll im Wesentlichen auf die Unterschiede eingegangen werden. 2 shows a further embodiment of the drive device 1 , In 2 and the following figures are off 1 Already known elements provided with the same reference numerals, so that reference is made to the above description. In the following, the differences should be dealt with essentially.

Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 1 unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dahingehend, dass beide Wälzkörperlager 5 und 4 als Festlager ausgebildet sind. So ist nunmehr auch das Wälzkörperlager 4 zwischen einer axialen Anlageschulter des Abtriebswellenteils 7 und einem Sicherungsring axial auf der Welle 2 gesichert. Darüber hinaus ist das Dämpfungselement 11 nunmehr zwischen der Schnecke 9 und dem Wälzkörperlager 4 in dem Abtriebswellenteil 7 vorgesehen. Insofern ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Abtriebswellenteil 7 ebenfalls zweigeteilt ausgebildet, wobei das Dämpfungselement 11 axial zwischen der Schnecke 9 und dem übrigen Abtriebswellenteil 7 vorgesehen ist.This in 2 illustrated embodiment of the drive device 1 differs from the previous embodiment essentially in that both Wälzkörperlager 5 and 4 are designed as a fixed bearing. So now is the roller bearing 4 between an axial abutment shoulder of the output shaft part 7 and a locking ring axially on the shaft 2 secured. In addition, the damping element 11 now between the snail 9 and the rolling element bearing 4 in the output shaft part 7 intended. In this respect, according to the present embodiment, the output shaft part 7 also formed in two parts, wherein the damping element 11 axially between the screw 9 and the remaining output shaft part 7 is provided.

Die Schnecke 9 weist stirnseitig eine Axialaufnahme 13 zur Aufnahme eines Endabschnitts 14 des Antriebswellenteils 6 auf. Dabei weist der Endabschnitt 14 der Antriebswelle 6 eine Außenverzahnung auf, die mit einer Innenverzahnung der Axialaufnahme 13 der Schnecke 9 formschlüssig zur Übertragung eines Drehmoments zusammenwirkt. Die Zahnlinien der Verzahnung verlaufen dabei parallel zur Rotationsachse der Welle 2, die hier mit einer Strichpunktlinie angedeutet ist, so dass der Endabschnitt 14 drehfest und axial verschieblich in der Axialaufnahme 13 einliegt.The snail 9 has an axial end face 13 for receiving an end section 14 of the drive shaft part 6 on. In this case, the end section 14 the drive shaft 6 an external toothing, which with an internal toothing of the Axialaufnahme 13 the snail 9 positively cooperates to transmit a torque. The tooth lines of the teeth run parallel to the axis of rotation of the shaft 2 , which is indicated here with a dashed line, so that the end portion 14 non-rotatable and axially displaceable in the Axialaufnahme 13 rests.

Die Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 2 reagiert beispielsweise wenn das nicht dargestellte Schneckenrad blockiert, derart, dass die Schnecke 9 unter Verformung des Dämpfungselements 11 axial verschoben wird, während die Antriebswelle 6 in ihrer axialen Position verbleibt. In diesem Fall nimmt das Dämpfungselement 11 lediglich axiale Kräfte auf. Alternativ zu der formschlüssigen Verbindung zwischen Antriebswellenteil 6 und Schnecke 9 ist es auch denkbar, eine kraftschlüssige Verbindung vorzusehen. Alternativ ist auch denkbar, das Dämpfungselement 11 nicht in dem Abtriebswellenteil 7, sondern in dem Antriebswellenteil 6 zur Aufnahme von Axialkräften vorzusehen.The drive device 1 according to the embodiment of 2 reacts, for example, when the worm wheel, not shown blocked, such that the worm 9 under deformation of the damping element 11 is axially displaced while the drive shaft 6 remains in its axial position. In this case, the damping element decreases 11 only axial forces. Alternatively to the positive connection between drive shaft part 6 and snail 9 It is also conceivable to provide a non-positive connection. Alternatively, it is also conceivable, the damping element 11 not in the output shaft part 7 but in the drive shaft part 6 to provide for axial forces.

3A zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 1. Wie im Ausführungsbeispiel von 2 gezeigt, weist das Abtriebswellenteil 7 im Bereich der Schnecke 9 die Axialaufnahme 13 auf, in welcher der Endabschnitt 14 des Antriebswellenteils 6 bereichsweise einliegt und drehfest mit dem Abtriebswellenteil 7 verbunden ist. Dazu sind der Endabschnitt 14 und die Axialaufnahme 13 – im Querschnitt gesehen – mit einer im Wesentlichen komplementäre Polygonform versehen, welche Drehmitnahmeanschläge 15 beziehungsweise 16 bilden. 3A shows a third embodiment of the drive device 1 , As in the embodiment of 2 shown has the output shaft part 7 in the area of the snail 9 the axial intake 13 on, in which the end portion 14 of the drive shaft part 6 partially rests and rotationally fixed to the output shaft part 7 connected is. These are the end section 14 and the axial intake 13 - Seen in cross-section - provided with a substantially complementary polygonal shape, which rotational drive stops 15 respectively 16 form.

3B und 3C zeigen hier unterschiedliche Ausführungsformen der Drehmitnahmeverbindung. Dabei ist vorgesehen, dass ein Dämpfungselement 17 in Umfangsrichtung zwischen den Mitnahmeanschlägen 15 und 16 angeordnet ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dabei das Dämpfungselement 17 ringförmig ausgebildet, so dass es den Endabschnitt 14 des Antriebswellenteils 6 umfangsseitig vollständig umgibt. Im Bereich der Drehmitnahmeanschläge 15 und 16 weist das Dämpfungselement entsprechend der zu erwartenden aufzunehmenden Kräfte eine ausreichende Höhe in Umfangsrichtung gesehen auf. Gemäß 3B ist das Dämpfungselement 17 dabei derart ausgebildet, dass beide Drehrichtungen gleich hohe Kräfte aufnehmen können und insofern symmetrisch ausgebildet sind. 3B and 3C show here different embodiments of the rotary driving connection. It is provided that a damping element 17 in the circumferential direction between the Take attacks 15 and 16 is arranged. According to the present embodiment is the damping element 17 ring-shaped, so that it is the end portion 14 of the drive shaft part 6 surrounds completely on the circumference. In the area of rotary driving stops 15 and 16 has the damping element according to the expected forces to be absorbed on a sufficient height in the circumferential direction seen. According to 3B is the damping element 17 In this case designed such that both directions of rotation can absorb the same high forces and are thus formed symmetrical.

Gemäß dem in 3C dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 17 asymmetrisch ausgebildet, um hohe Kräfte in nur einer Drehrichtung aufzunehmen. Dies wird bevorzugt, wenn im Anwendungsfall in eine Dreh- beziehungsweise Belastungsrichtung ein geringer Dämpfungsverlust und in die entgegengesetzte Richtung eine hohe Dämpfung erforderlich ist. In beiden Fällen ist eine formschlüssige Drehmomentübertragung von dem Antriebswellenteil 6 auf das Abtriebswellenteil 7 gewährleistet.According to the in 3C illustrated embodiment, the damping element 17 asymmetrically designed to absorb high forces in only one direction of rotation. This is preferred if in the application in a rotational or loading direction, a low loss of attenuation and in the opposite direction, a high attenuation is required. In both cases, a positive torque transmission from the drive shaft part 6 on the output shaft part 7 guaranteed.

Das Dämpfungselement 17 kann zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Dämpfungselement 11 in der Antriebsvorrichtung 1 vorgesehen sein. Alternativ ist es aber auch denkbar, anstelle des Dämpfungselements 11 das Dämpfungselement 17 vorzusehen. Durch eine entsprechende Gestaltung des Dämpfungselements 17 wäre es darüber hinaus auch denkbar, mittels des Dämpfungselement 17 sowohl rotatorische als auch axiale Kräfte zu dämpfen beziehungsweise aufzunehmen.The damping element 17 in addition to the damping element described above 11 in the drive device 1 be provided. Alternatively, it is also conceivable, instead of the damping element 11 the damping element 17 provided. By an appropriate design of the damping element 17 Moreover, it would also be possible by means of the damping element 17 to dampen or absorb both rotational and axial forces.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 1. In diesem Fall ist die Antriebsvorrichtung 1 mit einem Drehwinkelgeber 18 versehen, der mit einem im Gehäuse 3 angeordneten Drehwinkelsensor, hier nicht dargestellt, zur Bestimmung der Drehwinkelposition des Antriebswellenteils 6 zusammenwirkt. 4 shows a further embodiment of the drive device 1 , In this case, the drive device 1 with a rotary encoder 18 provided with one in the housing 3 arranged rotational angle sensor, not shown here, for determining the rotational angular position of the drive shaft part 6 interacts.

Der Drehwinkelgeber 18 weist hierzu einen Wellenstumpf 19 auf, der im Längsschnitt gesehen im Wesentlichen T-förmig ausgebildet ist. Das freie Wellenende 20 des Antriebswellenteils 6 weist hierbei eine Axialaussparung 21 auf, in welcher der Wellenstumpf 19 bereichsweise einliegt. Der Wellenstumpf 19 ist dabei axial verschieblich und drehfest in der Axialaussparung 21 gehalten. Hierzu weisen der Wellenstumpf 19 und die Axialaussparung 21 eine entsprechende Polygonform zur Bildung einer formschlüssigen Kraftübertragung in Rotationsrichtung auf. An seinem freien Ende 22 ist an dem Wellenstumpf 19 ein Drehwinkelgebermagnet 23 angeordnet, dessen Magnetfeld von dem Drehwinkelsensor erfasst und zur Bestimmung der Drehwinkelposition des Antriebswellenteils 6 genutzt wird. Dem Wellenstumpf 19 ist ein weiteres Wälzkörperlager 24 zugeordnet, das als Festlager ausgebildet ist. Weiterhin ist hierbei vorgesehen, dass das Wälzkörperlager 4 als Festlager und das Wälzkörperlager 5 als Loslager ausgebildet ist.The rotary encoder 18 has a stub shaft for this purpose 19 on, which is seen in longitudinal section substantially T-shaped. The free end of the shaft 20 of the drive shaft part 6 here has an axial recess 21 on, in which the stub shaft 19 partially rests. The stub shaft 19 is axially displaceable and rotationally fixed in the axial recess 21 held. For this purpose, the stub shaft 19 and the axial recess 21 a corresponding polygon shape to form a positive power transmission in the direction of rotation. At his free end 22 is on the stump 19 a rotary encoder magnet 23 arranged, whose magnetic field detected by the rotation angle sensor and for determining the rotational angular position of the drive shaft part 6 is being used. The stub shaft 19 is another rolling element bearing 24 assigned, which is designed as a fixed bearing. Furthermore, it is provided here that the rolling element bearing 4 as a fixed bearing and the rolling element bearing 5 is designed as a floating bearing.

Die Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 4 gewährleistet, dass der Drehwinkelgebermagnet 23, der zweckmäßigerweise als Permanentmagnet mit mindestens einer Polpaarung ausgebildet ist, immer denselben Abstand zu dem Drehwinkelsensor aufweist. Sogar wenn sich die Welle 2 durch Überlastung unbebabsichtigt dauerhaft innerhalb ihrer Lagerung verschiebt, beispielsweise bei vorliegenden Presssitz-Verbindungen, würde der Drehwinkelmagnet 23 in seiner Position beziehungsweise Ausrichtung zu dem Drehwinkelsensor verbleiben. Vorzugsweise ist der Drehwinkelsensor als Hall-Sensor ausgebildet.The drive device 1 according to the embodiment of 4 ensures that the rotary encoder magnet 23 , Which is expediently designed as a permanent magnet with at least one Polpaarung, always having the same distance from the rotation angle sensor. Even if the wave 2 displaced by overload unintentionally permanently within their storage, for example, in this press-fit connections, the angle of rotation magnet 23 remain in its position or orientation to the rotation angle sensor. Preferably, the rotation angle sensor is designed as a Hall sensor.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10327553 A1 [0002]
DE 3031643 C2 [0002]

Claims

Drive device ( 1 ), in particular brake booster of a motor vehicle, with a drivable shaft ( 2 ), which has a drive side and a driven side and in a housing ( 3 ) is rotatably mounted, characterized in that the shaft ( 2 ) is formed in several parts and at least one damping part ( 11 . 17 ) for receiving rotational and / or axial forces.

Drive device according to claim 1, characterized in that the drive side of a drive shaft part ( 6 ) and the output side of a separate output shaft part ( 7 ) is formed, wherein the drive shaft part ( 6 ) and the output shaft part ( 7 ) by the damping part ( 11 . 17 ) are operatively connected to each other.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the damping part ( 12 ) as a damping element ( 11 ) axially between the drive shaft part ( 6 ) and the output shaft part ( 7 ) is arranged.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the damping element ( 11 ) with the drive shaft part ( 6 ) and the output shaft part ( 7 ), in particular with their mutually facing end faces, is materially connected.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft part ( 6 ) and the output shaft part ( 7 ) mutually acting rotational driving stops ( 15 . 16 ) exhibit.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the damping element ( 11 ) for receiving rotational forces in at least one circumferential direction between the driving stops ( 15 . 16 ) is arranged.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft part ( 7 ) an axial image ( 13 ), in which the drive shaft part ( 6 ) with an end portion ( 14 ) rotatably and axially displaceable rests partially.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at a free shaft end ( 20 ) of the drive shaft part ( 6 ) or the output shaft part ( 7 ) frontally a rotary encoder ( 18 ) is arranged.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary encoder ( 18 ) a stub shaft ( 19 ), which in an end-axial recess ( 21 ) of the free end ( 20 ) rotatably held and axially displaceable rests and at its free end side a rotary encoder element, in particular rotary encoder magnet ( 23 ), wearing.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the damping element ( 11 . 17 ) is a plastic element, in particular an elastomeric element.