DE102009038138A1

DE102009038138A1 - Fahrzeugbremse, insbesondere kombinierte Fahrzeugbremse mit elektromechanisch betätigbarer Feststellbremse

Info

Publication number: DE102009038138A1
Application number: DE102009038138A
Authority: DE
Inventors: Uwe Bach; Wolfgang Ritter; Holger Von Hayn; Michael Vogt; Ahmed Sefo; Ralf Sundheim; Johannes GÖRLACH; Oliver Herke; Andreas Heise
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-08-20
Also published as: DE102009038138B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Fahrzeugbremse (1), die eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremsfunktion und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion aufweist. Eine Feststellbremsvorrichtung umfasst ein Getriebe mit einem Wandler (10), der auf den Kolben (3) wirkt, indem das Getriebe die Rotationsbewegung eines elektromechanischen Aktuators in eine Translationsbewegung umsetzt und eine Betätigung des Kolbens (5) für die Feststellbremsfunktion bewirkt, und in der betätigten Stellung hält, wobei ein Getriebepfad eine Gewindespindel (11) und eine Gewindemutter (12) aufweist, die bevorzugt über mehrere Wälzkörper (13) miteinander in Kontakt stehen, und mit Mitteln, die eine Kolbenpositions- oder Spannkrafterkennung ermöglichen. Der Kern der Erfindung wird darin gesehen, dass der Kolben (3) die Mittel aufweist, dass die Mittel in den Getriebepfad eingebunden sind, und dass die Mittel zumindest eine mittelbare Positionserkennung vom Kolben (3) ermöglichen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine kombinierte Fahrzeugbremse, die eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion aufweist, wobei in einem Gehäuse ein hydraulischer Betriebsdruckraum von einem Kolben begrenzt ist, der zur Durchführung von Betriebsbremsungen mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagbar ist, so dass der Kolben zur Erzielung einer Bremswirkung entlang einer Kolbenlängsachse betätigbar ist, und wobei die Feststellbremsvorrichtung auf den Kolben mittels eines Getriebes wirkt, indem das Getriebe die Rotationsbewegung eines elektromechanischen Aktuators in eine Translationsbewegung umsetzt und eine Betätigung des Kolbens zur Durchführung von Feststellbremsvorgängen bewirkt und in der betätigten Stellung hält.
Eine kombinierte Fahrzeugbremse mit einer elektrisch betätigbaren Feststellbremsfunktion EPB ist beispielsweise aus der Veröffentlichung „Netzwerkintegration von Fahrzeugkomponenten am Beispiel einer elektrischen Feststellbremse für den Audi A8 –, Dr. R. Leiter, Konferenz Fahrwerk.Tech 2003, 11.–12.03.2003, Garching, grundsätzlich bekannt. Nach dem Funktionsprinzip bei dieser bekannten EPB-Fahrzeugbremse ist ein Getriebe vorgesehen, das nach dem Wirkprinzip einer Gewindemutter-Spindel-Anordnung die Drehbewegung eines getrieblich untersetzten Elektromotors in eine Längsbewegung des Kolbens zur Erzielung einer Feststellkraft umsetzt. Eine Selbsthemmung in einem stromlosen Zustand erfolgt innerhalb der Gewindespindel, die folglich mit einem vergleichsweise niedrigen Wirkungsgrad ausgelegt ist. Für eine absolute Positionserfassung dient ein, einer Ausgangswelle vom Elektromotor zugeordneter, Hallsensor, welcher Ereignisse, nämlich Motorumdrehungen zählt, und in Abhängigkeit davon beispielsweise ein Lüftspiel einstellt.
Die bekannte Konstruktion wird als Verbesserungswürdig angesehen. Denn für die Funktion einer kombinierten Fahrzeugbremse ist eine genaue Initialisierung vor einer ersten Inbetriebnahme, wie auch eine genaue Kenntnis von der Position des Kolbens von besonderer Bedeutung. Nach der oben genannten Veröffentlichung wird insbesondere beim Lösen überwacht, ob eine Stromkurve auf einen Leerlaufstrom gefallen ist. Ist dies der Fall, wird dieser Punkt als ein neuer – relativer – Nullpunkt festgehalten und nach weiteren 60 Sensorimpulsen des Hallsensors (entsprechend etwa 0,4 mm Axialweg) wird der Elektromotor ausgeschaltet. Damit soll das notwendige Luftspiel hergestellt werden. Verschleißbedingt ist das Systemverhalten und insbesondere der Leerlaufstrom über die gesamte Lebensdauer betrachtet gewissermaßen mit einem Signalrauschen behaftet, also ungleich ausgebildet, so dass die notwendige Präzision und Sicherheit in der Nullpunkterkennung nicht einfach ist. Die Nullpunkterkennung wird insbesondere mit einem wachsenden Getriebewirkungsgrad – also sinkenden Leerlaufströmen – immer schwieriger. Für Systeme die einen Kugelgewindetrieb aufweisen sollen, und deshalb prinzipiell einen hohen Wirkungsgrad aufweisen, erscheint die bekannte Vorgehensweise nicht geeignet.
Bekannte Vorgehensweisen reichen folglich bei reibungsoptimierten kombinierten Fahrzeugbremsen enthaltend einen Kugelwindetrieb nicht aus. Denn wenn eine Initialisierung – beispielsweise aus Verschleißgründen – fehlerhaft ist, und unter der Annahme dass ausschließlich ein rückwärtiger Endanschlag durch schlagartig-signifikante Stromerhöhung sicher erkannt werden kann, ist es im Rahmen von angemessenen Ansprechzeiten nicht zumutbar, eine Fahrzeugbremse nach jeder Bremsbetätigung im gelösten Zustand jeweils bis zu einem rückwärtigen Endanschlag (als relativen Nullpunkt) zurück zu drehen, um bei jeder neuen Bremsbetätigung erneut von diesem Nullpunkt auszugehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte kombinierte Fahrzeugbremse mit einem verbesserten Bremsbetätigungskonzept bereitzustellen, so dass insbesondere eine verbesserte Initialisierung und Ermittlung von Kolbenposition oder Zuspannkraft, insbesondere im Rahmen einer Initialisierung, ermöglicht ist.
Eine Weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen kostenoptimierte Bauweise für unterschiedlich ausgebildete Bremsentypen zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale vom Patentanspruch 1 gelöst. Nebengeordnete Lösungen der Aufgabe sind den nebengeordneten Patentansprüchen zu entnehmen. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen auch aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung anhand der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Schnittdarstellung einer bekannten kombinierten Fahrzeugbremse gemäß WO2008/037738 ,
2 Teilschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
3 Querschnitt entlang der Linie III-III in 2,
4 eine zweite Ausführungsform im Schnitt,
5 eine dritte Ausführungsform im Schnitt,
6 eine vierte Ausführungsform im Schnitt,
7 eine fünfte Ausführungsform im Schnitt, und
8 eine schematische Kraft-Weg-Kennlinie insbesondere betreffend 2 zwecks Verdeutlichung der Auswirkung des/der Elastoelemente.
Eine bekannte, kombinierte Fahrzeugbremse 1 nach 1 weist einerseits eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremsfunktion und andererseits eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion auf. Die Fahrzeugbremse 1 ist im ge zeigten Beispiel als Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem, an einem nicht gezeigten fahrzeugfesten Halter verschiebar angeordneten, Gehäuse 2 ausgeführt. Zur hydraulischen Betätigung dient ein Kolben 3 der mit einem Dichtelement 4 abgedichtet, sowie entlang einer Achse A innerhalb einer Stufenbohrung 25 axial verschiebbar im Gehäuse 2 geführt angeordnet ist. Ein hydraulischer Bremsdruck kann über gesonderte Organe, wie insbesondere durch den Fahrzeugführer mit einem Hauptzylinder, oder fremdbetätigt durch ein Motor-Pumpen-Aggregat einer sogenannten ESP-Anlage, aufgebaut werden, indem der erzeugte, und gegebenenfalls elektronisch geregelte hydraulische Druck in einen Druckraum 5 eingespeist wird, der von dem verschiebbaren Kolben 3 begrenzt ist. Als Folge von einem hydraulischen Druckaufbau im Druckraum 5 kann ein Reibbelag 7 gegen einen Reibring 6 gedrückt werden, wobei als Reaktion das Gehäuse 2 in Relation zum fahrzeugfesten Halter in eine entgegen gesetzte Richtung verschoben wird, und dadurch ein weiterer Reibbelag 8 gegen den Reibring 6 gedrückt wird. Insgesamt wird es folglich ermöglicht, dass ein einseitig platzierter Aktuator ausreicht, um beidseits des Reibrings 6 platzierte Reibbeläge 7, 8 mit identischer Anpresskraft zu versorgen.
In Sachen Aktuatorik der Feststellbremsfunktion ist eine lediglich teilweise verdeutlichte, elektromechanische Feststellbremsvorrichtung 9 vorgesehen, die einen nicht gezeigten elektromechanischen Elektromotor und ein vorzugsweise mehrstufiges Getriebe enthaltend einen Getriebestrang mit einem Wandler 10 zur Wandlung einer Antriebsdrehbewegung in eine translatorische Kolbenverschiebung, umfasst.
Wie bereits erwähnt wurde, ist die Feststellbrems vorrichtung 9 bei den kombinierten Bremsen primär zur Durchführung von Feststellbremsvorgängen elektromechanisch betätigbar, und wirkt entweder zusätzlich zum hydraulischen Antrieb, oder völlig unabhängig von der hydraulischen Betätigung, auf den Kolben 3. Zu diesem Zweck umfasst der Wandler 10 eine Gewindespindel 11 und eine Gewindemutter 12, die über Wälzkörper 13 miteinander in Verbindung stehen. Die Wälzkörper 13 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kugeln ausgebildet. Ein, mit der Gewindespindel 11 verbundener, Schaft 14 ragt an der, vom Reibring 6 abgewandten Seite aus dem Gehäuse 2 heraus, und wird unter Zwischenschaltung eines vorzugsweise zweistufigen Untersetzungsgetriebes von dem erwähnten Elektromotor rotatorisch angetrieben. Der Schaft 14 ragt durch die abgestuft ausgebildete Bohrung 16 im Gehäuse 2, und ein Mittel 15 dient zur Abdichtung des Druckkraums 5.
Eine, auf die Gewindespindel 11 übertragene, Rotationsbewegung wird über die Wälzkörper 13, die sich im Gewindegang zwischen Gewindespindel 11 und Gewindemutter 12 befinden, auf die Gewindemutter 12 übertragen.
Es besteht die Besonderheit, dass der Gewindegang nicht vollständig mit den Wälzkörpern 13 ausgefüllt ist, sondern dass die Wälzkörper mit Spiel in dem Gewindegang angeordnet sind, so dass prinzipiell auf einen Kugelumlauf verzichtet werden kann. Einzelheiten zur Ausbildung des Gewindetriebs sind insbesondere der DE 10 2007 046 180 A1 der Anmelderin entnehmbar, deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt in Hinblick auf den Gewindetrieb mit einbezogen wird.
Weil Kolben 3 und Gewindemutter 12 axial aneinander abge stützt sind, und weil der Kolben 3 beispielsweise durch das Dichtelement 4 verdrehgesichert im Gehäuse 2 angeordnet ist, ermöglicht der Wandler 10 eine Translationsbewegung der Gewindemutter-Kolbeneinheit entlang der Achse A. Weitere Einzelheiten vom Getriebestrang der Feststellbremsvorrichtung 9 und von der Funktion dieser Komponenten ist der Patentanmeldung DE 10 2007 046 180 A1 der Anmelderin zu entnehmen, deren diesbezügliche Beschreibung hiermit ausdrücklich referenziert in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen wird.
In den Kraftfluss der Zuspannkräfte sind also der Reibring 6, die beiden Reibbeläge 7, 8, der Kolben 3, die Gewindemutter 12, die Wälzkörper 13 und die Gewindespindel 11 eingebunden. Ausgehend von der Gewindespindel 11 wird dieser Kraftfluss innerhalb von dem Gehäuse 2 geschlossen, indem die Gewindespindel 11, die innerhalb der abgestuft ausgebildeten Bohrung 16 platziert ist, und indem ein Flansch 17 der Gewindespindel 11 über ein Axiallager 33 am Gehäuse 2 abgestützt ist. Folglich setzt der Getriebestrang eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung vom Kolben 3 um, und ist daher Wesentlich für die Generierung einer elektromechanisch erzeugten Zuspannkraft zur Durchführung der Feststellbremsfunktion verantwortlich.
Für die Ermittlung der Wesentlichen Größen zur Steuerung oder Regelung der Zuspannkraft werden nach dem Stand der Technik unterschiedliche Verfahrensweisen vorgeschlagen. So ist bereits vorgeschlagen worden, Spannkräfte direkt durch zwischengeschaltete Kraftsensoren zu messen. Dies erfordert eine Kraftsensorik. Ein anderer Vorschlag geht dahin, den Strom des Elektromotors zu erfassen, und ausgehend von einer bekannten Strom-Spannkraftkorrelation eine Abschätzung der Zuspannkraft und/oder der Kolbenposition zu erhalten. Dabei sind unterschiedliche Korrelationen für unterschiedliche Drehrichtungen zu berücksichtigen, und eine präzise Standortinformation – beispielsweise zum Einstellen eines gewünschten Luftspiels – ist schwierig.
Nachstehend erfolgt daher eine detaillierte Erläuterung einer erfindungsgemäß verbesserten Fahrzeugbremse, beginnend am Beispiel von 2 und 3, welche zusätzlich eine besonders ausgebildete Verdrehsicherung zwischen Kolben 3 und Gewindemutter 12 umfasst.
Die Erfindung verbessert den Grundgedanken einer mittelbaren Positionsermittlung durch Verwendung einer Strom-Spannkraft-Korrelation unter Einschaltung eines Elastoelementes 30, wobei das Elastoelement 30 gezielt zu dem Zweck dient, eine Stromkennlinie des Elektromotors in Hinblick auf einen Gradienten (die Steigung) der Stromkennlinie durch gezielt abgeänderten Kennlinienverlauf infolge zusätzlich vorgesehener Knick- oder Steigungs-Wendepunkte zu verändern, so dass ein End- Referenz- oder Initialisierungspunkt anhand der Kennlinie frühzeitig erkennbar ist.
Unter Berücksichtung der beschriebenen Verfahrensschritte, die grundsätzlich innerhalb einer Elektronikeinheit ECU auf Grundlage eines gemessenen Stroms bei der Versorgung des Elektromotors vorgesehen sind, und softwaretechnisch umsetzbar sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kolben-Gewindespindel-Mutter-Baueinheit dasjenige Elastoelement 15 beinhaltet, das es ermöglicht, die Kolbenposition oder Zuspannkraft auf Grundlage einer abgeänderten Strom-Spannkraftkorrelation unter Verwendung zusätzlicher Knick- oder Wendepunkte in der gemessenen Stromkennlinie oder im Gradienten der Stromkennlinie zu ermitteln. Mit anderen Worten ist ein, der Kolbenbaueinheit zugeordnetes, Elastoelement 15 in den Kraftfluss vom Getriebepfad eingebunden, und ermöglicht die verbesserte Positionserkennung oder Initialisierung vom Kolben 3.
Wie aus 2 ersichtlich, ist das zusätzliche Elastoelement 30, zu dem Grundsätzlich auch die Elastizität von einem in den Kugelgewindetrieb integriert angeordneten Federelement gezählt werden kann, radial innerhalb von dem, ein Kolbenhemd 18 aufweisenden, Kolben 3 integriert vorgesehen. Dadurch wird es ermöglicht, dass das Elastoelement 30 ein Bestandteil einer vormontierten Baugruppe der Kolbenbaueinheit ist. Wie weiterhin aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Elastoelement 30 mit wenigstens einem Ende mittelbar oder unmittelbar am Kolben 3 abgestützt. Bei der gezeichneten Ausführungsform ist ein, im Querschnitt doppel-L-förmiger, Ring 19 am Kolbenhemd 18 abgestützt, welcher als Widerlager für das Ende des Elastoelementes 30 dient. Ein anderes Ende des Elastoelementes 30 ist auf einem Absatz von der, radial außen abgestuft ausgebildeten, Gewindemutter 12 vorgesehen, so dass diese elastisch zur Anlage auf einen Konus 20 eines grundsätzlich rohrförmigen Druckstücks 21 gepresst ist, welches einer mittelbaren Krafteinleitung in den Kolben 3 dient. Dem Ring 19 ist seinerseits an einer Verdrehsicherung 27 am Kolben 3 angelegt, deren Funktion später erläutert wird. Eine Axiallagerscheibe 22 kann vorgesehen sein, um eine übermäßige Beanspruchung eines, daran anliegenden und in den Axialkraftfluss grundsätzlich eingebundenen, Kraftsensors 23 zu vermeiden, indem die Axiallagerscheibe 22 bei überschreiten einer zulässigen Beanspruchung des Kraftsensors 23 axial an einer Stufe 24 der Stufenbohrung 25 vom Gehäuse 2 abgestützt ist. Durch diese Maßnahme wird es insbesondere beim Zurückdrehen der Gewindemutter 12 (in der 2 nach rechts) ermöglicht, dass ein rückwärtiges Ende des axialen Verfahrweges (Referenz- oder Initialisierungspunkt) sanft erkannt wird, ohne dass es zu einem übermäßigen Anschlag an dem Kraftsensor 23 kommt. Wenn die mittelbare Positionserfassung auf Grundlage der Strominformation ausschließlich verwendet wird, kann auf den Kraftsensor 23 verzichtet werden.
Wie weiterhin zu ersehen ist, dient eine gehäuseseitig in Richtung der Achse A verlaufende Nut 26 zum Eingriff von einem Zapfen der Verdrehsicherung 27 für den Kolben 3, und weiterhin auch zur formschlüssigen Verdrehsicherung der Axiallagerscheibe 22. Zur Fixierung der Verdrehsicherung 27 am Kolben 3 ist das Kolbenhemd mit mehreren am Umfang versetzt zueinander angeordneten Ausnehmungen 28a, b, c versehen, in die Vorsprünge 29a, b, c der Verdrehsicherung 27 eingreifen.
Durch diese Gestaltung ist die beschriebene Kolbeneinheit im Sinne eines Kolbenbaukastensystems – ausgehend von einem hydraulischen Kolbenbaukastensystem – vergleichsweise einfach zusätzlich auf rein elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsen anwendbar, welche prinzipiell keinerlei hydraulisch betätigte Zuspannorgane aufweisen.
Die in der 2 verdeutlichten Wege sind in diesem Zusammenhang so abgestimmt, dass der Weg b zwischen Gewindemutter 12 und einem Lagerring des Axiallagers 33 größer als der Weg a zwischen einem Ende 31 vom Kolbenhemd 18 und der Axiallagerscheibe 22 ausgebildet ist, damit eine etwaige Stoßwir kung sicher durch die gebündelten Elastizitäten des Gewindetriebs abgedämpft werden kann. Durch diese Elastizität oder Anschlagdämpfung wird es beispielsweise auch vermieden, dass ein trägheitsbedingt nach Stromunterbrechung kurzzeitig nachlaufender Antriebsstrang einer elektromechanischen Aktuatorik zu einer prinzipiell möglichen Beschädigung von Komponenten infolge eines harten Anschlags, wie insbesondere zur Aufprallschädigung des Kraftsensors 23 führen kann.
Bei einer nicht gezeigten unmittelbar am Kolben 3 abgestützten Variante ist das Widerlager für das Elastoelement 30 direkt einstückig am Kolben 3 ausgebildet. Die mit mittelbarem Anschlag ausgebildeten Varianten erfordern ein gesondertes Anschlagelement, das in Abwandlung von der doppel-L-Form nach 2 und 5 auch scheibenförmig (4) gestaltet sein kann. Es ist prinzipiell auch denkbar, das Widerlager mit Elastoelement 30 nach Zusammenbau einer Kolbenbaueinheit mit dem Kolbenhemd 18 zu verpressen, zu verschweißen, oder durch Einfügen eines Sicherungsrings zu fixieren. Ganz besonders bevorzugt bildet der Kolben 3 zumindest zusammen mit dem Elastoelement 30, sowie zusammen mit dem Anschlagelement und mit der Gewindemutter 12 und/oder der Gewindespindel 11 eine selbständig handhabbare Baueinheit, die eine verbesserte Initialisierung ermöglicht.
Prinzipiell ist das Elastoelement 30 folglich elastisch zwischen Verdrehsicherung 27 vom Kolben 3 und der Gewindemutter 12 vorgespannt vorgesehen, und die grundsätzlich unterschiedlich dimensionierbare, vorgebbare Vorspannkraft, die gegebenenfalls ein zusätzliches Elastoelement 30c umfassen kann, ermöglicht eine, an die Anforderungen angepasste, Veränderung in der Stromkennlinie des Elektromotors und/oder die Dämpfungswirkung.
Ein positiver Nebeneffekt der Erfindung besteht weiterhin darin, dass es die – in den Kraftfluss von dem Getriebepfad eingebundene – Elastizität bei einer besonders günstigen und zuverlässigen, mechanischen, Gestaltung ermöglicht, Spannkraftverluste, die beispielsweise nach dem Erkalten einer heißgefahrenen Feststellbremse auftreten können, ohne eine erneute Betätigung des Aktuators, im stromlosen Zustand, automatisch zu kompensieren.
Ein weitere Aspekt der Erfindung betrifft einen elastisch ausgebildeten, rückwärtigen Anschlag für einen Kolben 3, wie er insbesondere aus 5 und 7 hervorgeht. Dabei ist das Gehäuse 2 mit einem zusätzlichen Elastoelement 40 in Gestalt einer Tellerfeder versehen, welche wie ein Stoßdämpfer wirkt, und gegen den ein Ende 31 von dem Kolbenhemd 18, zwecks Vermeidung eines harten Aufpralls, bei einer Initialisierung gedämpft anschlägt. Wie aus den 5 und 7 ersichtlich, ist das zusätzliche Elastoelement 40 als elastisch vorgespanntes Federelement ausgebildet, das in eine Ausnehmung 32, radial außerhalb vom Sitz eines Axiallagers 33 angeordnet ist. Zur Erzeugung der Vorspannkraft dient eine Anschlagscheibe 34, die auf das Elastoelement 40 aufgelegt ist, wobei die Anschlagscheibe 34 relativ zu dem Gehäuse 2 festgelegt ist. Dies kann durch einen gehäuseseitig eingefügten Anschlag wie in 7 oder durch eine gekapselte, patronenartige, Bauform anhand von einer, in einem gesonderten Gehäuse 35 angeordneten, Patrone erfolgen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in einem zusätzlich elastisch vorgespannt vorgesehenen Elastoelement 50, das wie in 6 gezeigt, zwischen einer Bodenfläche 41 vom Kolben 3 und einem Ende 42 der Gewindespindel 11 in den Kraftfluss vom Getriebepfad eingefügt ist, um einen harten vorderen Anschlag zwischen Gewindespindel und Kolbenboden zu vermeiden, falls die vordere Endabschaltung nicht oder nur unpräzise erfolgt. In der Ausführungsform ist das Elastoelement 50 als Schraubenfeder ausgeführt, die durch Federteller 43, 44 und ein verbindendes Zugelement 45 elastisch vorgespannt ist. Die Länge vom Zugelement 45 definiert die Vorspannkraft. Zur raumsparenden Aufnahme und Führung des derat definierten Elastoelementes 50 dient eine, zentrisch und axial, ausgehend von einer Stirnseite 46 der Gewindespindel 11 eingebrachte Sachbohrung 47.
Wie aus 6 prinzipiell hervorgeht, erfolgt bei einer elektromechanischen Betätigung der Kraftfluss ausgehend von der Gewindemutter 12 über den Konus 20 und das Druckstück 21 auf den Kolben 3. Während bei den rein elektromechanisch betätigten Brake-By-Wire-Bremssystemen in der Axialrichtung eine starre Kupplung zwischen Gewindemutter 12 und Kolben 3 ausreicht, ist für die kombinierten elektrohydraulischen Bremsentypen eine lösbare Kupplung in der Axialrichtung erforderlich, damit eine Entkopplungsfunktion vorliegt, und die Gewindespindel 11 bei rein hydraulischer Betätigung nicht den Kolbenweg ausführen muss, sondern am Lagerort verbleibt. Zu diesem Zweck können gesondert wirksame Mitnehmer 51 zwischen Gewindemutter 12 und Kolbenhemd 18 vorgesehen sein. In der einfachsten Ausführung umfassen diese Mitnehmer 51 jeweils einen, für eine elektromechanische Rückzugbewegung vorgesehenen Anschlag an der Gewindemutter 12 und/oder am Kolbenhemd 18. Auch im Rahmen einer derartigen elektromechanischen Rückzugbewegung erlaubt ein vorgespannter Elasto körper 30, 40, 50 folglich einen hilfreichen Knick- oder Wendepunkt in der Stromkennlinie und mithin eine Erkennung eines bevorstehenden Referenz- oder Initialisierungspunktes, bevor es zu einem harten Anschlag zwischen der Stirnseite 46 der Gewindespindel 11 und der Bodenfläche 41 vom Kolben 3 kommt.
Wie flankierend aus 4 zu ersehen ist, kann die genannte Elastizität in Gestalt eines Elastokörpers 50 alternativ zwischen Druckstück 21 und Bodenfläche 41 innerhalb von dem Kolben 3 integriert vorgesehen sein, ohne die Erfindung zu verlassen.

1: Fahrzeugbremse
2: Gehäuse
3: Kolben
4: Dichtelement
5: Druckraum
6: Reibring
7: Reibbelag
8: Reibbelag
9: Feststellbremsvorrichtung
10: Wandler
11: Gewindespindel
12: Gewindemutter
13: Wälzkörper
14: Schaft
15: Mittel
16: Bohrung
17: Flansch
18: Kolbenhemd
19: Ring
20: Konus
21: Druckstück
22: Axiallagerscheibe
23: Kraftsensor
24: Stufe
25: Stufenbohrung
26: Nut
27: Verdrehsicherung
28a, b, c: Ausnehmung
29a, b, c: Vorsprung
30, 30c, 40, 50: Elastoelement
31: Ende
32: Ausnehmung
33: Axiallager
34: Anschlagscheibe
35: Gehäuse
41: Bodenfläche
42: Ende
43: Federteller
44: Federteller
45: Zugelement
46: Stirnseite
47: Sackbohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2008/037738 [0008]
- DE 102007046180 A1 [0020, 0021]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Netzwerkintegration von Fahrzeugkomponenten am Beispiel einer elektrischen Feststellbremse für den Audi A8 –, Dr. R. Leiter, Konferenz Fahrwerk.Tech 2003, 11.–12.03.2003, Garching [0002]

Claims

Kombinierte Fahrzeugbremse (1), die eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremsfunktion und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion aufweist, wobei in einem Gehäuse (2) ein hydraulischer Druckraum (5) von einem Kolben (3) begrenzt ist, der zur Durchführung von Betriebsbremsungen mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagbar ist, so dass der Kolben (3) zur Erzielung der Betriebsbremsfunktion entlang einer Kolbenlängsachse (A) betätigbar ist, und wobei eine Feststellbremsvorrichtung auf den Kolben (3) mittels eines Getriebes mit einem Wandler (10) wirkt, indem das Getriebe die Rotationsbewegung eines elektromechanischen Aktuators in eine Translationsbewegung umsetzt und eine Betätigung des Kolbens (5) für die Feststellbremsfunktion bewirkt, und in der betätigten Stellung hält, wobei ein Getriebepfad eine Gewindespindel (11) und eine Gewindemutter (12) aufweist, die bevorzugt über mehrere Wälzkörper (13) miteinander in Kontakt stehen, und mit Mitteln die eine Kolbenpositions- oder Spannkrafterkennung ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) die Mittel aufweist, dass die Mittel in den Getriebepfad eingebunden sind, und dass die Mittel zumindest eine mittelbare Positionserkennung vom Kolben (3) ermöglichen.
Kombinierte Fahrzeugbremse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ein, in einen Kraftfluss zwischen Gewindespindel (11) und Kolben (3) integriertes, Elastoelement (30) aufweisen.
Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastoelement (30) radial innerhalb von einem Kolbenhemd (18) des Kolbens (3) angeordnet ist.
Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastoelement (30) mit wenigstens einem Ende mittelbar oder unmittelbar am Kolben (3) abgestützt ist.
Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastoelement (30) mit wenigstens einem Ende mittelbar oder unmittelbar an der Gewindemutter (12) abgestützt ist.
Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) wenigstens ein gesondertes Anschlagelement zur Abstützung vom Ende des Elastoelements aufweist.
Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement gleichzeitig als Verdrehsicherung (27) ausgebildet ist.
Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastoelement (30) zwischen Kolben (3) und Gewindemutter (12) elastisch vorgespannt vorgesehen ist.
Kombinierte Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) zu mindest zusammen mit dem Elastoelement (15), sowie zusammen mit dem Anschlagelement und mit der Gewindemutter (12) und/oder der Gewindespindel (11) eine selbständig handhabbare Baueinheit bildet.
Elektromechanische Fahrzeugbremse, die eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion aufweist, wobei in einem Gehäuse (2) ein Kolben (3) verschiebbar geführt angeordnet ist, so dass der Kolben (3) zur Erzielung der Betriebsbremsfunktion entlang einer Kolbenlängsachse (A) betätigbar ist, und wobei eine Feststellbremsvorrichtung (9) auf den Kolben (3) mittels eines Getriebes wirkt, indem das Getriebe die Rotationsbewegung eines elektromechanischen Aktuators in eine Translationsbewegung umsetzt und eine Betätigung des Kolbens (3) für die Feststellbremsfunktion bewirkt, und in der betätigten Stellung hält, wobei ein Getriebepfad eine Gewindespindel (11) und eine Gewindemutter (12) aufweist, die bevorzugt über mehrere Wälzkörper (13) miteinander in Kontakt stehen, und mit Mitteln die eine Kolbenpositions- oder Spannkrafterkennung ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gehäuse (2) und Kolben (3) ein Elastoelement (40) vorgesehen ist.
Kombinierte Fahrzeugbremse (1) mit elektromechanischer Feststellbremsfunktion, oder elektromechanische Fahrzeugbremse, mit den Merkmalen vom Oberbegriff vom Patentanspruch 1, oder mit den Merkmalen vom Oberbegriff vom Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Bodenfläche (41) vom Kolben (3) und einer Gewindespindel (11) ein Elastoelement (50) vorgesehen ist.