DE102008001990A1

DE102008001990A1 - Elektrische Parkbremse

Info

Publication number: DE102008001990A1
Application number: DE102008001990A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Schemel; Helmut Meier; Hartmut Ochs
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2009-12-03
Also published as: US20110203881A1; EP2280855A1; CN102046439B; CN102046439A; WO2009144052A1; US8657079B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Parkbremse, umfassend eine Motor-Getriebeeinheit (2) mit einer Abtriebswelle (3), wobei die Motor-Getriebeeinheit (2) eine Rotation der Abtriebswelle (3) bereitstellt, und eine Spindelvorrichtung (4) mit einer Spindel (5) und einer Mutter (6), wobei die Spindelvorrichtung (4) die Rotation der Abtriebswelle (3) in eine Axialbewegung in Axialrichtung (X-X) der Mutter (6) wandelt, wobei die Spindel (5) formschlüssig mit der Abtriebswelle (3) verbunden ist, die Spindel (5) an der Abtriebswelle (3) zentriert ist, und die Spindel in einem Bremssattel (7) gelagert ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Parkbremse mit einer verbesserten Schnittstelle zwischen einem Bremssattel und einem Antrieb zur Betätigung der Parkbremse.
In jüngster Zeit werden verstärkt elektrische Parkbremsen in Fahrzeuge eingebaut, welche die üblichen Seilzug-Handbremsen ersetzen sollen. Als Antrieb zur Betätigung der elektrischen Handbremse über einen Aktuator, wie z. B. eine Spindelvorrichtung, werden häufig sogenannte Motor-Getriebe-Einheiten verwendet, welche einen elektrischen Motor und ein Getriebe zur Drehzahländerung in kompakter Bauweise aufweisen. Derartige Motor-Getriebeeinheiten werden bisher radial über einen Außenbund am Bremssattel und einen Zentrier-Innendurchmesser an einem Gehäuse der Motor-Getriebeeinheit zentriert. Hierbei wurde festgestellt, dass dieser Aufbau insbesondere bei der Montage den Nachteil einer Verspannung hat, da infolge von Koaxialitätsfehlern zwischen dem Zentrierbund und einer Spindel und einer Zentrierung am Zentrier-Innendurchmesser der Motorgetriebeeinheit und der Abtriebswelle eine Überbestimmung auftritt. Hierdurch treten bei der Montage Verspannungen auf, welche zu Beeinträchtigungen bei der Drehmomentübertragung führen, da sie den Wirkungsgrad und auch eine Dauerfestigkeit signifikant herabsetzen, als auch Dichtigkeitsprobleme zwischen dem Bremssattel und der Motor-Getriebeeinheit aufweisen.
Vorteile der Erfindung
Die elektrische Parkbremse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sie bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Montage eine radiale Zentrierung zwischen einem Bremssattel und einer Motor-Getriebeeinheit nur über Drehmoment übertragende Teile vornimmt. Daher kann keine Überbestimmung für die Zentrierung wie im Stand der Technik vorkommen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Spindel axial direkt mit einer Abtriebswelle der Motor-Getriebeeinheit verbunden ist. Dabei ist die Spindel an der Abtriebswelle zentriert und in einem Bremssattel gelagert. Somit kann eine Schnittstelle zwischen dem Bremssattel und der Motor-Getriebeeinheit durch eine unmittelbare Verbindung der Spindel mit der Abtriebswelle und Lagerung der Spindel im Bremssattel realisiert werden. Dadurch kann eine Verspannung der Bauteile bei der Montage der Getriebeeinheit auf dem Bremssattel aufgrund von ungünstigen Toleranzadditionen vermieden werden.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Vorzugsweise ist die Spindel radial und axial im Bremssattel mittels eines Lagers gelagert. Somit kann die Motor-Getriebeeinheit unmittelbar über die Abtriebswelle und die Spindel zentrisch zu einer Axialrichtung gelagert werden.
Die Befestigung der Motor-Getriebeeinheit auf dem Bremssattel erfolgt vorzugsweise über Schraubverbindungen.
Um eine besonders einfache Montierbarkeit zu gewährleisten, umfasst die Abtriebswelle vorzugsweise einen vorstehenden Endbereich, welcher in eine zentrale Öffnung in der Spindel eingreift. Dabei ist zwischen der Abtriebswelle und der Spindel vorzugsweise eine formschlüssige Verbindung vorgesehen. Die formschlüssige Verbindung ist vorzugsweise eine Verzahnung oder alternativ auch eine Vierkantverbindung oder Viel-Eck-Verbindung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Dichtelement vorgesehen, welches einen in radialer Richtung verlaufenden Spalt abdichtet, wobei das Dichtelement eine in Axialrichtung gerichtete Dichtfläche aufweist. Hiermit kann eine definierte Dichtfläche in axialer Richtung bereitgestellt werden, welche zwischen dem Bremssattel und der Motor-Getriebeeinheit abdichtet. Hierdurch wird eine im Vergleich mit dem Stand der Technik verbesserte Abdichtung erreicht, da die Anordnung der Dichtung am in Radialrichtung verlaufenden Spalt eine ungleichmäßige Kraftbeaufschlagung aufgrund von fehlerhaften Zentrierungen vermeidet.
Weiter bevorzugt weist die erfindungsgemäße elektrische Parkbremse eine Korrosionsentlastungsnut auf, welche ein Auftreten von Spaltkorrosion am radialen Dichtungsspalt vermeidet. Die Korrosionsentlastungsnut ist dabei radial außerhalb des Dichtelements angeordnet. Durch die geometrische Ausbildung der Korrosionsentlastungsnut kann vermieden werden, dass eine Korrosion unmittelbar am Dichtelement auftritt, da im Falle des Auftretens einer Korrosion diese an der Korrosionsentlastungsnut auftritt. Somit schützt die Korrosionsentlastungsnut davor, dass eine Korrosion am Dichtelementbereich auftritt und somit zu einer Undichtigkeit führt.
Als Dichtelement wird erfindungsgemäß bevorzugt ein elastischer O-Ring oder eine Flüssigkeitsdichtung oder ein Schlauchringabschnitt verwendet. Hierbei sind auch andere Dichtungstypen möglich.
Um eine einfache Montage des Dichtelements zu ermöglichen, ist vorzugsweise im Bremssattel eine Nut zur Aufnahme des Dichtelements vorgesehen. Alternativ kann diese Nut auch in einem Gehäusebauteil der Motor-Getriebeeinheit gebildet sein.
Weiter bevorzugt ist das Gehäusebauteil der Motor-Getriebeeinheit drehfest mit dem Bremssattel mittels einer Verdrehsicherung verbunden. Die Verdrehsicherung umfasst dabei insbesondere einen axial vorstehenden Zapfen und eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung. Hierbei kann der Zapfen entweder im Bremssattel oder im Gehäusebauteil der Motor-Getriebeeinheit vorgesehen sein. Dementsprechend ist dann im entgegengesetzten Bauteil die entsprechend ausgebildete Ausnehmung vorgesehen.
Zeichnung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung eine elektrische Parkbremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
1 eine schematische Schnittansicht einer elektrischen Parkbremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 eine elektrische Parkbremse 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die elektrische Parkbremse 1 eine Motor-Getriebeeinheit 2, welche in 1 nur schematisch dargestellt ist. Die Motor-Getriebeeinheit 2 umfasst einen kompakten Elektromotor sowie ein Getriebe, welches mehrere Zahnradelemente umfasst. Die Motor-Getriebeeinheit 2 umfasst ferner eine Abtriebswelle 3, an welcher ein Abtriebsdrehmoment abgegeben wird. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Abtriebswelle 3 in einer Axialrichtung X-X der elektrischen Parkbremse 1 angeordnet. Am freien Ende der Abtriebswelle 3 ist ein Bereich 3a mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet. An diesem Bereich 3a ist eine Verzahnung 3b vorgesehen, welche sich mit einer Verzahnung 5b einer Spindel 5 im Eingriff befindet. Die Verzahnung 5b ist hierbei in einer axialen mittigen Ausnehmuung 5a der Spindel 5 komplementär zur Verzahnung 3b ausgebildet. Die Spindel 5 ist Teil einer Spindelvorrichtung 4, welche ferner noch eine Mutter 6 umfasst. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass sich die Spindel 5 gemeinsam mit der Abtriebswelle 3 dreht, so dass eine Mutter 6, welche drehfest, aber axial bewegbar gehalten ist, in Richtung des Doppelpfeils A bewegen kann, um die Rotationsbewegung der Spindel 5 in eine translatorische Bewegung umzuwandeln. Eine Bewegungsrichtung ist dabei abhängig von einer Drehrichtung der Spindel 5.
Die Spindel 5 ist über ein Lager 9 in einem Bremssattel 7 konzentrisch zur Mittelachse X-X gelagert. Um einen möglichst kompakten Aufbau bereitzustellen, ist das Lager 9 dabei radial außerhalb der Verbindung zwischen der Spindel 5 und der Abtriebswelle 3 angeordnet. Der Bremssattel 7 liegt dabei benachbart zu einem Gehäusebauteil 8 der Motor-Getriebeeinheit 2, wodurch, wie aus 1 ersichtlich ist, ein in Radialrichtung gerichteter Spalt zwischen dem Gehäusebauteil 8 und dem Bremssattel 7 gebildet wird. Im Bremssattel 7 ist eine Ringnut 7a zur Aufnahme einer Dichtung 10 vorgesehen. Die Dichtung 10 in diesem Ausführungsbeispiel ist eine O-Ring-Dichtung. Im Gehäusebauteil 8 ist an einer Position etwas radial außerhalb der Nut 7a eine Korrosionsentlastungsnut 11 ausgebildet, welche ebenfalls ringförmig umlaufend vorgesehen ist. Die Korrosionsentlastungsnut 11 hat dabei die Aufgabe, eine erzwungene Korrosion an den Bereich zwischen dem Bremssattel 7 und dem Gehäusebauteil 8 bereitzustellen, so dass das Auftreten von Korrosion im Bereich der Dichtung 10 verhindert wird. Hierdurch kann über die gesamte Lebensdauer der elektrischen Parkbremse 1 eine Korrosion an der Dichtung verhindert werden.
Zur Verdrehsicherung zwischen dem Bremssattel 7 und dem Gehäusebauteil 8 ist am Gehäusebauteil 8 ferner ein in Axialrichtung X-X vorstehender Zapfen 12 ausgebildet. Komplementär hierzu ist im Bremssattel 7 eine axiale Ausnehmung 13 in Form einer Bohrung vorgesehen. Bei einer Montage der elektrischen Parkbremse 1 kann der Zapfen 12 und die Ausnehmung 13 auch für eine Vorzentrierung verwendet werden. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen elektrischen Steckeranschluss an der Motor-Getriebeeinheit.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist erfindungsgemäß somit eine Zentrierung zwischen dem Bremssattel 7 und der Motor-Getriebeeinheit 2 nur über die Drehmoment übertragenden Teile, nämlich die Abtriebswelle 3 und die Spindel 5 vorgesehen. Hierdurch wird eine Überbestimmtheit des Systems vermieden, so dass keine unerwünschte Toleranzaddition von eventuell vorhandenen Fertigungstoleranzen möglich ist. Ferner werden erfindungsgemäß definierte Dichtflächen zwischen dem Bremssattel 7 und dem Gehäusebauteil 8 der Motor-Getriebeeinheit 2 bereitgestellt, so dass eine in Axialrichtung gerichtete Dichtfläche zwischen diesen beiden Bauteilen vorgesehen ist. Hierbei sei angemerkt, dass die Dichtung 10 selbstverständlich auch in einer im Gehäusebauteil 8 vorgesehenen Nut angeordnet sein könnte. Weiter alternativ kann auch die Korrosionsentlastungsnut 11 im Bremssattel 7 vorgesehen sein.
Somit treten erfindungsgemäß keine Verspannungen zwischen der Motor-Getriebeeinheit und der Spindelvorrichtung 4 auf, da diese beiden Baugruppen direkt über die Drehmoment übertragenden Teile zentriert werden. Hierdurch kann erfindungsgemäß eine verbesserte Schnittstelle zwischen der Motor-Getriebeeinheit 2 und der Spindelvorrichtung 4 bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß kann insbesondere auf das Vorsehen eines zusätzlichen Zentrier-Innendurchmessers am Gehäuse der Motor-Getriebeeinheit 2 verzichtet werden. Auch kann hierbei auf das Vorsehen eines Bundes am Bremssattel 7 zur Zentrierung verzichtet werden. Ferner können erfindungsgemäß einfach herzustellende radial nach außen verlaufende axiale Dichtflächen zwischen dem Bremssattel 7 und dem Gehäusebauteil 8 bereitgestellt werden.

Claims

Elektrische Parkbremse (1), umfassend – eine Motor-Getriebeeinheit (2) mit einer Abtriebswelle (3), wobei die Motor-Getriebeeinheit (2) eine Rotation der Abtriebswelle (3) bereitstellt, und – eine Spindelvorrichtung (4) mit einer Spindel (5) und einer Mutter (6), wobei die Spindelvorrichtung (4) die Rotation der Abtriebswelle (3) in eine Axialbewegung in Axialrichtung (X-X) der Mutter (6) wandelt, dadurch gekennzeichnet, dass – die Spindel (5) in Axialrichtung (X-X) direkt mit der Abtriebswelle (3) verbunden ist, – die Spindel (5) an der Abtriebswelle (3) zentriert ist, und – die Spindel in einem Bremssattel (7) gelagert ist.
Parkbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (5) im Bremssattel (7) mittels eines Lagers (9) radial und axial gelagert ist.
Parkbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abtriebswelle (3) und der Spindel (5) eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Verzahnung, vorgesehen ist, wobei insbesondere die Abtriebswelle (3) einen vorstehenden Endbereich (3a) aufweist, welcher in eine zentrale Öffnung (5a) der Spindel (5) eingreift.
Parkbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Dichtelement (10), welches an einem in radialer Richtung verlaufenden Spalt zwischen einem Bremssattel (7) und einem Gehäusebauteil (8) der Motor-Getriebeeinheit (2) abdichtet, wobei das Dichtelement (10) eine in Axialrichtung (X-X) gerichtete Dichtfläche aufweist.
Parkbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung außerhalb des Dichtelements (10) eine Korrosionsentlastungsnut (11) angeordnet ist.
Parkbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (10) ein O-Ring oder eine Flüssigdichtung oder ein Schlauchringabschnitt ist.
Parkbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bremssattel (7) eine Nut (7a) zur Aufnahme des Dichtelements (10) angeordnet ist.
Parkbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (10) im Gehäusebauteil angeordnet ist.
Parkbremse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (8) drehfest mit dem Bremssattel (7) mittels einer Verdrehsicherung, insbesondere einem axial vorstehenden Zapfen (12) und einer entsprechend ausgebildeten axialen Ausnehmung (13), angeordnet ist.