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Die Erfindung betrifft eine Verzahnung zwischen einer Zahnstange und wenigstens einem Zahnrad. Außerdem betrifft die Erfindung einen elektromechanischen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug.
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Aus der
DE 10 2009 027 468 A1 ist eine Kraftübertragungsanordnung bekannt umfassend einen Antrieb, eine Schneckenwelle, ein erstes Schneckenrad und ein zweites Schneckenrad, wobei die Schneckenwelle eine gemeinsame Schneckenverzahnung aufweist, welche sich gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Schneckenrad in Eingriff befindet, ein erstes Ritzel und ein zweites Ritzel, wobei das erste Ritzel gemeinsam mit dem ersten Schneckenrad rotiert und wobei das zweite Ritzel gemeinsam mit dem zweiten Schneckenrad rotiert, und ein Doppelverzahnungselement, welches eine erste Zahnreihe und eine zweite Zahnreihe umfasst, wobei sich die erste Zahnreihe mit dem ersten Ritzel im Eingriff befindet und wobei sich die zweite Zahnreihe mit dem zweiten Ritzel in Eingriff befindet. Außerdem ist aus der
DE 10 2009 027 468 A1 ein Bremskraftverstärker oder Lenkgetriebe bekannt, umfassend eine derartige Kraftübertragungsanordnung.
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Aus der
EP 2 420 421 A1 ist ein elektrischer Bremshilfe-Servomotor eines Fahrzeugs bekannt, der Folgendes aufweist: einen Elektromotor, der eine Antriebswelle enthält, wobei die Antriebswelle sich entlang einer ersten zentralen Achse erstreckt, eine Schubstange, die über ein Ende mit einem Bremspedal und über ein gegenüberliegendes Ende mit einem Hauptzylinder verbunden ist, wobei die Schubstange sich entlang einer zweiten zentralen Achse erstreckt, Antriebseinrichtungen der Schubstange, wobei die Antriebseinrichtungen mit der Antriebswelle und mit der Schubstange zusammenwirken, um die Schubstange in Richtung des Hauptzylinders zu verschieben, wobei die erste zentrale Achse sich in einer ersten Ebene und die zweite zentrale Achse sich in einer zweiten Ebene erstreckt, wobei der Motor bezüglich der Schubstange mit der ersten Ebene und der zweiten Ebene angeordnet ist, die sich lotrecht zueinander schneiden, dass die erste zentrale Achse und die zweite zentrale Achse orthogonal zueinander angeordnet sind, und dass die Antriebseinrichtungen von einem ersten Rad und von einem zweiten Rad geformt werden, wobei das erste Rad eine Außenzahnung aufweist und das zweite Rad eine Innenzahnung aufweist, wobei die Antriebswelle durch Ineinandergreifen mit der Außenzahnung des ersten Rads zusammenwirkt, um das erste Rad in Drehung zu versetzen, und die Antriebswelle mit der Innenzahnung des zweiten Rads zusammenwirkt, um das zweite Rad in Drehung zu versetzen.
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Außerdem ist aus der
WO 2014/177691 A1 ein Bremssystem bekannt mit Hauptzylinder und elektrischer Servobremse, das enthält: einen Elektromotor, der eine Schraube antreibt, die in Zwillings-Schraubenräder eingreift, die je von einer Welle getragen werden, die mit einem Zahnrad versehen ist, das mit einer Zahnstange eines Paars von Zahnstangen in diametraler Stellung bezüglich der Achse der elektrischen Servobremse zusammenwirkt, die auch diejenige des Hauptzylinders ist, wobei die zwei Zahnstangen die auf den Hauptzylinder einwirkende Schubstange mittels der Reaktionsscheibe schieben, auf die die Steuerstange direkt mittels des Tauchkolbens drücken kann, wobei die zwei Zahnstangen in zwei Schienen des Körpers der elektrischen Servobremse geführt werden, wobei die Schienen parallel zur Achse des Systems aus Hauptzylinder und elektrischer Servobremse liegen und ein Hebel, dessen zwei Enden auf den Zahnstangen aufliegen, durch einen Drehpunkt mit einem Träger verbunden ist, der sich flach gegen die Reaktionsscheibe anlegt, wodurch die Ausrichtung des Hebels und diejenige des Trägers voneinander getrennt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Verzahnung baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Bremskraftverstärker baulich und/oder funktional zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Verzahnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Die Verzahnung kann eine Evolventenverzahnung sein. Die Verzahnung kann eine Geradverzahnung oder eine Schrägverzahnung sein. Die Zahnstange kann eine Zahnstangenlängsachse aufweisen. Die Zahnstange kann wenigstens eine Zahnreihe aufweisen. Die Zahnstange kann eine einzige Zahnreihe aufweisen. Die Zahnstange kann eine Einfachzahnstange sein. Die Zähne der wenigstens einen Zahnreihe können entlang der wenigstens einen Zahnreihe angeordnet sein. Die Zahnstange kann eine erste Zahnreihe und eine zweite Zahnreihe aufweisen. Die Zahnstange kann eine Doppelzahnstange sein. Die Zähne der ersten Zahnreihe und die Zähne der zweiten Zahnreihe können einander gegenüberliegend und voneinander weg gerichtet angeordnet sein. Die Zahnstange kann einen zumindest annähernd runden Querschnitt aufweisen. Die Zahnstange kann aus einem Vollmaterial hergestellt sein. Die Zahnstange kann hohl sein. Die Zahnstange kann eine zylinderartige Form aufweisen. Die Zahnstange kann eine topfartige Form aufweisen. Die Zahnstange kann zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoff hergestellt sein. Die wenigstens eine Zahnreihe kann aus einem Kunststoff hergestellt sein. Das wenigstens eine Zahnrad kann ein Stirnrad sein. Die Verzahnung kann ein einziges Zahnrad aufweisen. Die Verzahnung kann ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad aufweisen. Das wenigstens eine Zahnrad kann zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoff hergestellt sein. Eine Verzahnung des wenigstens einen Zahnrads kann aus einem Kunststoff hergestellt sein. Die Zahnstange und das wenigstens eine Zahnrad können miteinander kämmen. Die Zähne der Verzahnung können jeweils asymmetrisch sein. Die Zähne können jeweils bezogen auf eine Zahnmittellinie asymmetrisch sein.
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Die Verzahnung kann erste Zahnflanken und zweite Zahnflanken aufweisen. Die Zähne können jeweils eine erste Zahnflanke und eine zweite Zahnflanke aufweisen. Die ersten Zahnflanken können höher belastete Zahnflanken sein. Die zweiten Zahnflanken können geringer belastete Zahnflanken sein. Ein Eingriffswinkel der ersten Zahnflanken kann erhöht sein. Ein Eingriffswinkel der ersten Zahnflanken kann derart erhöht sein, dass eine Zahnfußspannung einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet. Ein Eingriffswinkel der zweiten Zahnflanken kann reduziert sein. Ein Eingriffswinkel der zweiten Zahnflanken kann derart reduziert sein, dass eine Spitzenbildung vermieden wird. Ein Eingriffswinkel der zweiten Zahnflanken kann derart reduziert sein, dass eine geringe Zahnhöhe vermieden wird.
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Die Verzahnung kann ersten Zahnflanken zugeordnete erste Zahnfußausrundungen und zweiten Zahnflanken zugeordnete zweite Zahnfußausrundungen aufweisen. Die ersten Zahnfußausrundungen und die zweiten Zahnfußausrundungen können unterschiedlich ausgeführt sein. Die ersten Zahnfußausrundungen und die zweiten Zahnfußausrundungen können unterschiedliche Radien aufweisen.
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Die Verzahnung kann eine Doppelzahnstange, ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad aufweisen. Das erste Zahnrad kann mit der ersten Zahnreihe kämmen. Das zweite Zahnrad kann mit der zweiten Zahnreihe kämmen. Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad können einander bezogen auf die Zahnstangenlängsachse gegenüberliegend angeordnet sein. Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad können zueinander in Erstreckungsrichtung der Zahnstangenlängsachse versetzt angeordnet sein.
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Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Der Bremskraftverstärker kann ein elektrisch kontrolliertes Eingreifen in eine Bremsbetätigung ermöglichen. Der Bremskraftverstärker kann dazu dienen, eine Bremspedalkraft zu verstärken. Der Bremskraftverstärker kann in Richtung einer Bremspedalkraft wirken. Der Bremskraftverstärker kann dazu dienen, eine Bremse unabhängig von einer Bremspedalkraft zu betätigen. Der Bremskraftverstärker kann dazu dienen, eine Bremspedalkraft abzuschwächen. Der Bremskraftverstärker kann entgegen einer Bremspedalkraft wirken. Der Bremskraftverstärker kann dazu dienen, eine Bremspedalkraft zu simulieren. Der Bremskraftverstärker kann dazu dienen, eine Bremse automatisiert oder teilautomatisiert zu betätigen. Der Bremskraftverstärker kann ein rein mechanisches Betätigen einer Bremse mithilfe eines Bremspedals ermöglichen.
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Das Kraftfahrzeug kann ein PKW, ein LKW oder ein NKW sein. Das Kraftfahrzeug kann wenigstens eine Antriebsmaschine für einen Fahrantrieb aufweisen. Das Kraftfahrzeug kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Das Kraftfahrzeug kann wenigstens eine Bremsvorrichtung aufweisen. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann dazu dienen, wenigstens ein Fahrzeugrad zu bremsen. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann eine Betriebsbremsvorrichtung sein. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann eine Zwei- oder Mehrkreisbremsvorrichtung sein. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann eine hydraulische Bremsvorrichtung sein. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann ein Bremspedal, einen Hauptbremszylinder, den Bremskraftverstärker, einen Bremsflüssigkeitsbehälter, einen Bremsdruckverteiler, ein Rohrleitungssystem aus Metall, Bremsschläuche, Radbremszylinder und/oder Entlüftungsventile aufweisen.
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Der Hauptbremszylinder kann eine Zylinderlängsachse aufweisen. Der Bremskraftverstärker kann zur Anordnung an dem Hauptbremszylinder dienen. Die Zahnstangenlängsachse kann zu der Zylinderlängsachse koaxial anordenbar sein. Die Zahnstangenlängsachse kann in einer Einbaulage des Bremskraftverstärkers zu der Zylinderlängsachse koaxial anordenbar sein.
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Der Elektromotor kann ein Gleichstrommotor sein. Der Elektromotor kann ein bürstenloser Gleichstrommotor sein. Der Elektromotor kann ein elektronisch kommutierter bürstenloser Gleichstrommotor sein. Der Elektromotor kann mithilfe einer elektrischen Kontrolleinrichtung kontrollierbar sein. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Rechenvorrichtung aufweisen. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Speichervorrichtung aufweisen. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann wenigstens einen Signaleingang aufweisen. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann wenigstens einen Signalausgang aufweisen.
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Das Getriebe kann dazu dienen, eine rotatorische Bewegung in eine lineare Bewegung zu wandeln. Die Schubstange kann eine Schubstangenlängsachse aufweisen. Die Schubstangenlängsachse und die Zahnstangenlängsachse können zueinander koaxial angeordnet sein. Die Zahnstange kann mit der Schubstange zur Übertragung einer mechanischen Leistung in Erstreckungsrichtung der Zahnstangenlängsachse bzw. der Schubstangenlängsachse fest verbindbar sein, um eine Bremsenbetätigung mithilfe des Elektromotors zu ermöglichen. Eine Verbindung zwischen der Zahnstange und der Schubstange kann lösbar sein, um eine von dem Elektromotor unabhängige Bremsenbetätigung zu ermöglichen.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine asymmetrische Verzahnung eines Zahnstangenantriebes zur Verwendung in einem elektromechanischen Bremskraftverstärker. Mithilfe der asymmetrischen Verzahnung kann eine Tragfähigkeit auf eine Hauptlastrichtung optimiert werden. Ein Eingriffswinkel einer stärker belasteten Flanke kann so weit erhöht werden, um eine Zahnfußspannung auf ein ausreichendes Maß zu reduzieren. Um dabei Spitzenbildung oder geringe Zahnhöhen zu vermeiden, kann dabei bei einer Gegenflanke (geringer belastete Flanke) der Eingriffswinkel reduziert werden. Eine weitere Optimierung kann erreicht werden, indem Zahnfußausrundungen zur linken und rechte Flanke unterschiedlich ausgeführt werden. Die asymmetrische Verzahnung kann auf einer Zahnstange und/oder in einem Bremskraftverstärker angewendet werden.
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Mit der Erfindung wird ein Wirkungsgrad verbessert. Eine Bauraumausnutzung wird verbessert. Ein Aufwand, wie Kostenaufwand, wird reduziert. Eine Lebensdauer wird erhöht. Eine Kraftübertragungsfähigkeit wird verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009027468 A1 [0002]
- EP 2420421 A1 [0003]
- WO 2014/177691 A1 [0004]