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Die Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen Aktuator für eine Bremsanlage eines Fahrzeugs mit einem Elektromotor, der einen Rotor und einen Stator umfasst, mit einem Rotations-Translationsgetriebe, das zumindest eine erste Gewindespindel sowie eine erste Gewindemutter umfasst, und mit einem ersten Kolben, der einen ersten Druckraum begrenzt, wobei eine Drehbewegung des Rotors auf die erste Gewindemutter übertragen wird, und wobei die erste Gewindespindel drehfest gelagert ist und die erste Gewindespindel eine Translationsbewegung auf den ersten Kolben überträgt.
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Aus der
WO 8903 782 A1 ist ein Aktuator bekannt, welcher einen Elektromotor mit einem Rotor und einem Stator und ein Rotations-Translationsgetriebe umfasst. Die Getriebemutter des Rotations-Translationsgetriebes ist mit dem Rotor des Elektromotors verbunden. Die Spindel des Rotations-Translationsgetriebes ist drehfest und verschiebt sich axial.
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Ein Nachteil solcher Aktuatoren ist es, dass die Druckstelleigenschaften des Druckraums durch das Drehmoment des Motors, den Durchmesser des Kolbens sowie die Steigung der Spindel festgelegt sind. Der Aktuator muss dabei sowohl in der Lage sein, ein hohes angefordertes Volumen an Bremsmittel bereit zu stellen (beispielsweise zu Beginn eines Bremsvorgangs) als auch einen hohen Druck zu stellen und zu halten (bspw. bei Bremsenfading) . Beiden Arten von Anforderungen gerecht zu werden, erfordert bauliche Kompromisse bzw. einen Motor, der ein hohes Drehmoment stellen kann. Zu jedem Zeitpunkt kann zudem nur ein Druckwert bereitgestellt werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Aktuator anzugeben, der, mit einem möglichst einfachen und platzsparenden Aufbau, mehrere Druckbereiche zur gleichen Zeit zur Verfügung stellen kann.
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Erfindungsgemäß umfasst der Aktuator einen zweiten Kolben, der einen zweiten Druckraum begrenzt, wobei der zweite Kolben mit demselben Elektromotor, welcher auch den ersten Kolben bewegt, mechanisch gekoppelt ist und von diesem vor- und zurück bewegt wird.
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Vorteilhafterweise ist das erste Rotations-Translationsgetriebe ein Kugelgewindetrieb.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, durch mehrere vom selben Elektromotor angetriebene Drucksteller verschiedene Druck- und Volumenbereiche bereitstellen zu können. Die Auslegung der Drucksteller kann unterschiedlich sein und daher jeweils angepasst auf verschiedene Erfordernisse der Druckbereitstellung. Ein häufiger Nachsaugbetrieb kann entfallen.
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Bevorzugt sind der erste und der zweite Druckraum entlang der Achse der ersten Gewindespindel angeordnet. Dies ist so zu verstehen, dass eine gedachte mathematische Achse, welche der Achse der Gewindespindel und der Drehachse der Gewindemutter entspricht, sowohl den ersten als auch den zweiten Druckraum durchquert, vorzugsweise durch deren Mitte. Die Translation der ersten Gewindespindel und des ersten und zweiten Kolbens erfolgt entlang dieser Achse.
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Besonders bevorzugt entsprechen die Symmetrieachsen des ersten und des zweiten Druckraums und des ersten und zweiten Kolbens der Achse der ersten Gewindespindel. Dies ermöglicht ein verbessertes Abstützen der auftretenden Kräfte.
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Bevorzugt haben der erste Kolben und der zweite Kolben unterschiedliche Durchmesser. Dies hat den Vorteil, dass mit dem kleineren Kolben bei einem gleichen Verschiebeweg ein höherer Druck aufgebaut werden kann als mit dem größeren Kolben, während mit dem größeren Kolben ein größeres Druckmittelvolumen verschoben wird. Die Kolben haben also verschiedene Druckstelleigenschaften.
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Bevorzugt wird eine charakteristische Größe des Verschiebeweges des ersten Kolbens durch einen Sensor erfasst. Alternativ oder zusätzlich wird eine charakteristische Größe des Verschiebeweges des zweiten Kolbens durch einen Sensor, bzw. einen weiteren Sensor, erfasst. Die charakteristische Größe bzw. die charakteristischen Größen entsprechen vorteilhafterweise dem Verschiebeweg oder einer zum Verschiebeweg proportionalen Größe . Die Verschiebewege der Kolben sind durch die mechanische Kopplung beider Kolben mit dem Elektromotor proportional zueinander bzw. gleich. Durch eine Messung des Verschiebewegs eines Kolbens kann ein Rückschluss auf den Verschiebeweg des anderen Kolbens gezogen werden. Eine Überwachung des Verschiebewegs bzw. der Verschiebewege erlaubt es, eine Volumenbilanzierung durchzuführen, da die Bewegungen der Kolben verfolgt werden und daher das verschobene Volumen berechnet werden kann. Eine Volumenbilanzierung ermöglicht eine besonders genaue Druckstellung. Außerdem erlaubt die Überwachung die Erkennung von Fehlern.
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Bevorzugt ist der erste Druckraum über ein elektrisch betätigbares erstes Ventil mit einer ersten Bremsleitung verbunden. Der zweite Druckraum ist über ein elektrisch betätigbares zweites Ventil mit einer zweiten Bremsleitung verbunden. Die erste Bremsleitung ist über ein drittes, elektrisch betätigbares Ventil mit der zweiten Bremsleitung verbunden. Vorteilhafterweise sind das erste und zweite Ventil stromlos geschlossen ausgeführt, so dass im Fehlerfall (bspw. bei Ausfall der Stromversorgung) die Druckräume von den Bremsleitungen getrennt werden. Dies hat den Vorteil, dass im Fehlerfall in einer hydraulischen Rückfallebene kein Bremsmittelvolumen durch den Linearaktuator aufgenommen wird. Vorteilhafterweise ist auch das dritte Ventil stromlos geschlossen ausgeführt.
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Bevorzugt ist der erste Druckraum über ein erstes Rückschlagventil mit einem Druckmittelbehälter verbunden und der zweite Druckraum ist über ein zweites Rückschlagventil mit dem Druckmittelbehälter verbunden. Die Rückschlagventile sind dabei so ausgeführt, dass sie jeweils bei einem Unterdruck im entsprechenden Druckraum öffnen, so dass ein Nachsaugen von Bremsmittel erfolgen kann. Bei einem Druckaufbau im jeweiligen Druckraum sperrt das entsprechende Rückschlagventil. Durch die Verwendung von Rückschlagventilen kann Nachsaugen und Druckaufbau erfolgen, ohne die Verbindungen zwischen Druckräumen und Druckmittelbehälter aktiv zu steuern.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Aktuator ein zweites Rotations-Translationsgetriebe mit einer zweiten Gewindemutter und einer zweiten Gewindespindel.
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Vorteilhafterweise ist das zweite Rotations-Translationsgetriebe ein Kugelgewindetrieb.
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Vorteilhafterweise wird die Drehbewegung des Rotors auf die zweite Gewindemutter übertragen. Die zweite Gewindespindel ist drehfest gelagert und die zweite Gewindespindel überträgt eine Translationsbewegung auf den zweiten Kolben. Der Aktuator umfasst also zwei Rotations-Translationsgetriebe, wobei jeweils die Gewindemutter vom Motor gedreht wird und die Gewindespindel in Translation versetzt wird. Die beiden Gewindespindeln sind je an einem Kolben befestigt, auf den sie ihre Translationsbewegung übertragen.
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Besonders bevorzugt unterscheidet sich die Steigung der zweiten Gewindespindel von der Steigung der ersten Gewindespindel. Hierdurch ist die Translationsbewegung, die einer gegebenen Drehbewegung der ersten und zweiten Gewindemutter entspricht, unterschiedlich. Dies hat den Vorteil, dass die Anordnung des Aktuators einen zusätzlichen Freiheitsgrad hat, da die Verschiebewege der Kolben nicht gleich sein müssen. Dieser gewonnene Freiheitsgrad erlaubt es, den Aktuator bezüglich weiterer Gesichtspunkte zu optimieren und weniger bauliche Kompromisse einzugehen.
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Ganz besonders bevorzugt hat diejenige Gewindespindel, deren Translation auf den größeren Kolben übertragen wird, eine größere Steigung. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch der Effekt der unterschiedlichen Durchmesser auf die Druckstelleigenschaften verstärkt wird. Das eine Kolben-Spindel-Paar ist also auf eine große Volumenverschiebung mit geringem Druck ausgelegt (größerer Kolbendurchmesser und steilere Gewindespindel), während das andere Kolben-Spindel-Paar auf hohen Druck bei geringer Volumenverschiebung ausgelegt ist (kleinerer Kolbendurchmesser und flachere Gewindespindel).
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Bevorzugt sind der erste Druckraum und der zweite Druckraum nacheinander in derselben axialen Richtung ausgehend vom Elektromotor angeordnet. Unter axialer Richtung wird dabei eine Richtung entlang der Achse der ersten Gewindespindel verstanden. Der erste Kolben ist vorteilhafter näher am Elektromotor angeordnet.
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Besonders bevorzugt hat der erste Kolben einen größeren Durchmesser als der zweite Kolben. Dies ist eine platzsparende Anordnung.
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Besonders bevorzugt ist zwischen dem ersten Druckraum und dem zweiten Druckraum ein Druckraumtrenner angeordnet, welcher den ersten Druckraum abdichtet.
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Besonders bevorzugt geht die zweite Gewindespindel auf der dem Elektromotor abgewandten Seite in eine Stange über. Die Stange ist auf ihrer Außenseite glatt. Die Verbindung zwischen der zweiten Gewindespindel und dem zweiten Kolben erfolgt über die Stange, welche die Translationsbewegung der zweiten Gewindespindel auf den zweiten Kolben überträgt.
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Vorteilhafterweise wird die Stange durch eine Öffnung in dem Druckraumtrenner geführt. Die Öffnung verfügt über Dichtelemente. Die Dichtelemente dichten den ersten Druckraum an der Stelle des Durchtauchens der Stange ab. Durch die glatte Außenseite der Stange wird eine gute Dichtwirkung ermöglicht.
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Alternativ sind der erste Druckraum und der zweite Druckraum in axialer Richtung auf entgegengesetzten Seiten des Elektromotors angeordnet.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Gewindespindel hohl. Die zweite Gewindespindel verläuft durch den Hohlraum der ersten Gewindespindel. Besonders bevorzugt ist die zweite Gewindespindel dabei zentral in der ersten Gewindespindel geführt und hat dieselbe Achse.
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Die hohle erste Gewindespindel mit einer im Hohlraum geführten zweiten Spindel kann sowohl mit erstem und zweitem Druckraum in derselben axialen Richtung ausgehend vom Elektromotor als auch mit auf entgegengesetzten Seiten des Elektromotors angeordneten Druckräumen umgesetzt werden.
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Bevorzugt umfasst der Aktuator ein Verbindungselement, welches den Rotor des Elektromotors mit der ersten und der zweiten Gewindemutter verbindet und die Drehbewegung auf die erste und die zweite Gewindemutter überträgt.
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Besonders bevorzugt ist das Verbindungselement in Form eines Topfes oder eines Ringes ausgeführt. Der Boden des Topfes ist vorteilhafterweise mit dem Rotor des Elektromotors verbunden.
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Besonders bevorzugt ist das Verbindungselement in Form eines doppelten Topfes mit konzentrischen Topfwänden oder in Form von konzentrischen Ringen, welche miteinander verbunden sind, ausgeführt. Die äußere Topfwand bzw. der äußere Ring ist mit der ersten Gewindemutter verbunden. Die innere Topfwand bzw. der innere Ring ist mit der zweiten Gewindemutter verbunden.
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Bevorzugt ist die zweite Gewindemutter so angeordnet, dass diese, zumindest in manchen Stellungen der ersten Gewindespindel, in den Hohlraum der ersten Gewindespindel eintaucht.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überträgt die erste Gewindespindel die Translationsbewegung auf den zweiten Kolben.
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Vorteilhafterweise umfasst der Aktuator in dieser Ausführungsform nur ein Rotations-Translationsgetriebe. Hierdurch wird der Aufbau vereinfacht. Die gemeinsame erste Gewindespindel überträgt ihre Translationsbewegung sowohl auf den ersten als auch auf den zweiten Kolben. Die Bewegung der Kolben ist gekoppelt.
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Bevorzugt sind der erste Druckraum und der zweite Druckraum in axialer Richtung auf entgegengesetzten Seiten des Elektromotors angeordnet.
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Bevorzugt wird mittels des ersten Kolbens bei einer Bewegung in eine erste Richtung ein Druck im ersten Druckraum aufgebaut. Bei einer Bewegung des zweiten Kolbens in eine zweite Richtung, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wird im zweiten Druckraum ein Druck aufgebaut. Bei einer Bewegung des ersten Kolbens in die zweite Richtung wird im ersten Druckraum Bremsmittel nachgesaugt. Bei einer Bewegung des zweiten Kolbens in die erste Richtung wird im zweiten Druckraum Bremsmittel nachgesaugt.
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Da die Bewegung der Kolben gekoppelt ist, wird jeweils in einem Druckraum ein Druck aufgebaut, während im anderen Druckraum Bremsmittel nachgesaugt wird. Bei jeder Bewegung des Kolbens wird also in einem der Druckräume ein Druck aufgebaut. Dies hat den Vorteil, dass zu jedem Zeitpunkt, unabhängig von der Richtung, Druck zur Verfügung steht. Druckaufbau und Nachsaugen erfolgt gleichzeitig.
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Besonders bevorzugt durchquert die erste Gewindespindel den Elektromotor, welcher vorteilhafterweise mit einem hohlen Rotor ausgestattet ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Teile. Es zeigen:
- 1 einen schematischen Aufbau eines beispielsgemäßen elektrohydraulischen Aktuators,
- 2 eine weitere beispielsgemäße Ausführungsform eines elektrohydraulischen Aktuators, und
- 3 eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren beispielsgemäßen Ausführungsform eines Aktuators.
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1 zeigt schematisch den Aufbau eines beispielsgemäßen elektrohydraulischen Aktuators 1. Der Aktuator 1 umfasst einen Elektromotor 2 mit einem Stator und einem Rotor (Stator und Rotor sind nicht im Einzelnen dargestellt). Der Rotor ist mit einer ersten Gewindemutter 5 eines ersten Rotations-Translationsgetriebes mechanisch verbunden, auf welche die Drehbewegung des Rotors übertragen wird. Die Gewindespindel 4 des ersten Rotations-Translationsgetriebes (erste Gewindespindel 4) ist drehfest gelagert. Die Rotationsbewegung der ersten Gewindemutter 5 wird in eine Translationsbewegung der ersten Gewindespindel 4 umgewandelt, wobei die Translationsbewegung abhängig vom Drehsinn der Rotationsbewegung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erfolgt.
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Die erste Gewindespindel 4 ist mit einem ersten Kolben 11 verbunden, der einen ersten Druckraum 21 begrenzt. Der erste Kolben 11 ist dabei mechanisch fest mit der ersten Gewindespindel 4 gekoppelt, so dass Vorwärts- und Rückwärts-Translationsbewegungen der ersten Gewindespindel 4 auf den ersten Kolben 11 übertragen werden.
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Ein zweiter Kolben 12 begrenzt einen zweiten Druckraum 22. Der erste Druckraum 21 und der zweite Druckraum 22 sind dabei so angeordnet, dass ihr Mittelpunkt auf einer gemeinsamen Achse liegt, welche der Symmetrieachse der ersten Gewindespindel 4 entspricht.
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Beispielsgemäß ist der zweite Druckraum 22 auf der vom Elektromotor 2 abgewandten Seite des ersten Druckraums 21 angeordnet.
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Der zweite Kolben 12 ist beispielsgemäß mittels eines Elements 15 mit dem Elektromotor 2 mechanisch gekoppelt. Der zweite Kolben 12 wird also mit mechanischen Mitteln durch den Elektromotor 2 vor und zurück bewegt.
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Ein Elektromotor treibt also zwei unterschiedliche Druckraum-Kolben Einheiten (Plunger) an.
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Der Durchmesser des zweiten Kolbens 12 ist beispielsgemäß kleiner als der Durchmesser des ersten Kolbens 11.
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Der Elektromotor 2 treibt einen Doppelplunger mit zwei unterschiedlichen Durchmessern an. Der Doppelplunger besteht aus dem ersten Druckraum 21, welcher durch den ersten Kolben 11 begrenzt wird und den zweiten Druckraum 22, welcher durch den zweiten Kolben 12 begrenzt wird.
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Als Alternative treiben unterschiedliche Spindeln mit unterschiedlichen Steigungen die Plunger an (siehe auch 3).
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Ziel ist es, zwei unterschiedliche Druckbereiche und somit auch Volumenmengen bereitstellen zu können.
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Vorteilhafterweise ist der Aktuator Teil einer Bremsanlage eines Fahrzeugs. Der Aktuator stellt Druck für die Radbremsen des Fahrzeugs bereit. Bevorzugt ist der Aktuator durch ein Steuergerät der Bremsanlage zwecks einer automatischen Druckbereitstellung ansteuerbar.
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Beispielsgemäß wird der Verschiebeweg des ersten Kolbens mittels eines Wegsensors 30 überwacht.
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Der Wert des Verschiebewegs wird bevorzugt an das Steuergerät der Bremsanlage übermittelt.
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In der Bremsanlage ist beispielsgemäß der erste Druckraum 21 über ein erstes, elektrisch betätigbares Ventil 51 mit einer ersten Bremsleitung 61 verbunden. Der zweite Druckraum 22 ist über ein zweites, elektrisch betätigbares Ventil 52 mit einer zweiten Bremsleitung 62 verbunden. Zwischen den beiden Bremsleistungen ist ein drittes, elektrisch betätigbares Ventil 53 geschaltet.
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Über die Ventile 51, 52, 53 und die Bremsleitungen 61, 62 wird mindestens eine Radbremse 65 der Bremsanlage mit Druckmittel versorgt. Die erste Bremsleitung 61 verfügt über einen ersten Anschluss 63, über den die Radbremse 65 mit Bremsmittel versorgt werden kann.
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Die zweite Bremsleitung 62 verfügt über einen zweiten Anschluss 64. Über den zweiten Anschluss 64 sind bevorzugt mindestens eine weitere Radbremse und/oder ein Druckmittelbehälter angeschlossen. Besonders bevorzugt ist an jeden der Anschlüsse 63, 64 jeweils ein Bremskreis der Bremsanlage mit je mindestens einer Radbremse angeschlossen.
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Außerdem ist der erste Druckraum 21 über ein erstes Rückschlagventil 41 hydraulisch mit einem Druckmittelbehälter (nicht dargestellt) verbunden und der zweite Druckraum 22 über ein zweites Rückschlagventil 42 ebenfalls mit dem Druckmittelbehälter zum Nachsaugen von Druckmittel hydraulisch verbunden. Durch Schaltung der Ventile 51, 52, 53 kann jeweils der Druckraum 21 oder 22, welcher einen angeforderten Druck bereitstellen soll, mit der Radbremse 65 verbunden werden, solange durch eine Translation des jeweiligen Kolbens 11, 12 ein Druck in dem Druckraum 21 bzw. 22 aufgebaut wird. Ein Nachsaugen von Bremsmittel erfolgt über die Rückschlagventile 41, 42 aus dem Druckmittelbehälter.
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Beispielsgemäß erfolgen Schaltungen der Ventile 51, 52, 53 durch das Steuergerät der Bremsanlage anhand des Wertes des Verschiebewegs. Alternativ erfolgen Schaltungen der Ventile 51, 52, 53 anhand von gemessenen Druckwerten.
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Weitere vorteilhafte Ventilanordnungen und Verbindungen des Aktuators mit den Radbremsen können der
DE 10 2011 080 312 AI entnommen werden. Dabei entsprechen das erste und zweite Ventil den dort beschriebenen Zuschaltventilen, über die die Druckräume mit Bremskreisen bzw. Eingangsanschlüssen von Einlassventilen verbindbar sind.
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Beispielsgemäß wird mittels des ersten Kolbens 11 bei einer Bewegung in eine erste Richtung ein Druck im ersten Druckraum 21 aufgebaut. Die erste Richtung entspricht einer Bewegung des ersten Kolbens 11 vom Elektromotor 2 weg. Gleichzeitig bewegt sich auch der zweite Kolben 12 in die erste Richtung, wodurch Druck auch im zweiten Druckraum 22 aufgebaut wird. Bei einer Bewegung des ersten Kolbens 11 in eine zweite Richtung, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wird im ersten Druckraum 21 Bremsmittel über das Rückschlagventil 41 aus dem Bremsmittelbehälter nachgesaugt. Gleichzeitig bewegt sich auch der zweite Kolben 12 in die zweite Richtung, wodurch im zweiten Druckraum 22 Bremsmittel über das Rückschlagventil 42 aus dem Bremsmittelbehälter nachgesaugt wird.
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2 zeigt eine weiter beispielsgemäße Ausführungsform eines elektrohydraulischen Aktuators.
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Beispielsgemäß sind ein erster Druckraum 21 und ein zweiter Druckraum 22 auf gegenüberliegenden Seiten eines Elektromotors 2 angeordnet.
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Beispielsgemäß umfasst der Aktuator eine erste Gewindespindel 4, welche mit einem ersten Kolben 11, der den ersten Druckraum 21 begrenzt, und einem zweiten Kolben 12, der den zweiten Druckraum 22 begrenzt, verbunden ist. Die erste Gewindespindel 4 überträgt jede Translationsbewegung sowohl auf den ersten Kolben 11 als auch auf den zweiten Kolben 12. Die Bewegung der Kolben 11, 12 ist gekoppelt.
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Beispielsgemäß durchquert die erste Gewindespindel 4 den Elektromotor 2, welcher vorteilhafterweise mit einem hohlen Rotor ausgestattet ist. Die erste Gewindespindel 4 bildet zusammen mit einer hier nicht abgebildeten Gewindemutter ein Rotations-Translationsgetriebe, welches die Drehbewegung des Rotors in Translationsbewegungen des ersten Kolbens 11 und zweiten Kolbens 12 umwandelt. Die erste Gewindemutter ist innerhalb des Elektromotors 2 angeordnet.
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Beispielsgemäß wird mittels des ersten Kolbens 11 bei einer Bewegung in eine erste Richtung ein Druck im ersten Druckraum 21 aufgebaut. Bei einer Bewegung des zweiten Kolbens 12 in eine zweite Richtung, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wird im zweiten Druckraum 22 ein Druck aufgebaut. Bei einer Bewegung des ersten Kolbens 11 in die zweite Richtung wird im ersten Druckraum 21 Bremsmittel über das Rückschlagventil 41 aus dem Bremsmittelbehälter nachgesaugt. Bei einer Bewegung des zweiten Kolbens 12 in die erste Richtung wird im zweiten Druckraum 22 Bremsmittel über das Rückschlagventil 42 aus dem Bremsmittelbehälter nachgesaugt.
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Beispielsgemäß sind die Durchmesser des ersten Kolbens 11 und des zweiten Kolbens 12 unterschiedlich.
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Weitere Bestandteile der in 2 gezeigten Ausführungsform, namentlich der Sensor 30, die Ventilbeschaltung mit Ventilen 41, 42, 51, 52, 53 und Bremsleitungen 61, 62, Anschlüssen 63, 64 und Radbremse 65 funktionieren analog wie im Abschnitt zur 1 beschrieben.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren beispielsgemäßen Ausführungsform eines Aktuators.
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Beispielsgemäß umfasst der Aktuator ein Verbindungselement 13. Das Verbindungselement ist in Form eines doppelten Topfes mit konzentrischen Topfwänden ausgeführt. Der Boden des Topfes ist mit einem Rotor des Elektromotors 2 verbunden. Die Rotationsbewegung des Rotors wird auf das Verbindungselement 13 übertragen (angedeutet durch einen Pfeil 14).
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Die äußere Topfwand des Verbindungselementes 13 ist mit einer ersten Gewindemutter 5 verbunden und überträgt die Drehbewegung auf diese. Die innere Topfwand des Verbindungselementes 13 ist mit einer zweiten Gewindemutter 7 verbunden und überträgt die Drehbewegung auf diese.
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Eine erste Gewindespindel 4 bildet gemeinsam mit der ersten Gewindemutter 5 ein erstes Rotations-Translationsgetriebe. Die Drehbewegung der ersten Gewindemutter 5 wird in eine Translationsbewegung der ersten Gewindespindel 4 umgesetzt. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem ersten Rotations-Translationsgetriebe um ein Kugelgewindetrieb.
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Beispielhafterweise ist die erste Gewindespindel 4 hohl ausgeführt, in Form einer Röhre. Die Außenfläche der Röhre hat ein Gewinde, während die Innenfläche bevorzugt glatt ausgeführt ist. Im inneren der ersten Gewindespindel 4 befindet sich ein, vorteilhafterweise zylinderförmiger, Hohlraum 9.
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Im inneren der ersten Gewindespindel 4 (im Hohlraum 9) ist eine zweite Gewindespindel 6 angeordnet. Die zweite Gewindespindel 6 bildet gemeinsam mit der zweiten Gewindemutter 7 ein zweites Rotations-Translationsgetriebe. Die Drehbewegung der zweiten Gewindemutter 7 wird in eine Translationsbewegung der zweiten Gewindespindel 6 umgesetzt.
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Bevorzugt befindet sich die zweite Gewindemutter 7 innerhalb der ersten Gewindespindel 4. Der Außendurchmesser der zweiten Gewindemutter 7 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser der ersten Gewindespindel 4, so dass die Drehbewegung der zweiten Gewindemutter 7 und die Translationsbewegung der ersten Gewindespindel 4 ohne Reibung zwischen den beiden Bauteilen 4, 7 erfolgen können. Diese Anordnung ist besonders platzsparend.
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Alternativ kann die zweite Gewindemutter 7 auch außerhalb des Hohlraums 9 angeordnet sein, indem die zweite Gewindemutter 7 näher am Boden des Topfes des Verbindungselementes 13 angeordnet ist als die erste Gewindemutter 5.
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Die erste Gewindespindel 4 ist mit einem ersten Kolben 11 verbunden, welcher einen ersten Druckraum 21 begrenzt.
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Die zweite Gewindespindel 6 geht beispielsgemäß an ihrem dem Verbindungselement 13 abgewandten Ende in eine Stange 8 mit einer glatten Außenfläche über.
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Beispielsgemäß hat der erste Kolben 11 eine zentrale, bevorzugt kreisförmige Öffnung, durch welche die Stange 8 geführt wird. Vorteilhafterweise verfügt die Öffnung über ein Dichtungselement 31, welches den Druckraum 21 an der Stelle des Durchtauchens der Stange 8 durch den ersten Kolben 11 abdichtet.
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Beispielsgemäß ist die Stange 8 mit einem zweiten Kolben 12 verbunden und überträgt die Translationsbewegung der zweiten Gewindespindel 6 auf den zweiten Kolben 12. Der zweite Kolben begrenzt einen zweiten Druckraum 22. Der zweite Druckraum 22 ist auf der dem Verbindungselement 13 abgewandten Seite des ersten Druckraums 21 angeordnet.
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Beispielsgemäß ist auf der dem zweiten Druckraum 22 zugewandten Seite des ersten Druckraums 21 ein Druckraumtrenner 10 angeordnet. Der Druckraumtrenner 10 hat eine zentrale, bevorzugt kreisförmige Öffnung, durch welche die Stange 8 geführt wird. Vorteilhafterweise verfügt die Öffnung über ein Dichtungselement 31, welches den Druckraum 21 an der Stelle des Durchtauchens der Stange 8 durch den Druckraumtrenner 10 abdichtet.
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Ein gemeinsamer Elektromotor mit zwei gekoppelten Rotations-Translationsgetrieben treibt also zwei unterschiedliche Druckraum-Kolben Einheiten (Plunger) an.
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Beispielsgemäß wird mittels des ersten Kolbens 11 bei einer Bewegung in eine erste Richtung ein Druck im ersten Druckraum 21 aufgebaut. Die erste Richtung entspricht einer Bewegung des ersten Kolbens 11 vom Verbindungselement 13 weg. Gleichzeitig bewegt sich auch der zweite Kolben 12 in die erste Richtung, wodurch Druck auch im zweiten Druckraum 22 aufgebaut wird. Durch die unterschiedliche Steigung der ersten und zweiten Gewindespindel 4, 6 sind die Verschiebewege des ersten und zweiten Kolbens 11, 12 dabei unterschiedlich.
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Bei einer Bewegung des ersten Kolbens 11 in eine zweite Richtung, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wird im ersten Druckraum 21 Bremsmittel über das Rückschlagventil 41 aus dem Bremsmittelbehälter nachgesaugt. Gleichzeitig bewegt sich auch der zweite Kolben 12 in die zweite Richtung, wodurch im zweiten Druckraum 22 Bremsmittel über das Rückschlagventil 42 aus dem Bremsmittelbehälter nachgesaugt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 8903782 A1 [0002]
- DE 102011080312 [0056]
