DE102021121701A1

DE102021121701A1 - Elektromechanischer Bremskraftverstärker, Fahrzeugbremsanlage, Baugruppe hierfür und Gleitelement

Info

Publication number: DE102021121701A1
Application number: DE102021121701.6A
Authority: DE
Inventors: Kurt Wingender; Stefan Kammers; Jose Manuel Calvo Martinez
Original assignee: ZF Active Safety GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-02-23
Also published as: CN115923747A; US20230055996A1

Abstract

Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) für eine Fahrzeugbremsanlage mit einem über ein Getriebe mit einem Elektromotor koppelbares Betätigungselement (1), einem Gehäuse (9), in dem das Betätigungselement (1) verschiebbar aufgenommen ist, und wenigstens ein Gleitelement (4), das zwischen dem Gehäuse (9) und dem Betätigungselement (1) angeordnet ist, sowie Fahrzeugbremsanlage, Baugruppe hierfür und Gleitelement (4).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Bremskraftverstärker. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage und eine Baugruppe für eine Fahrzeugbremsanlage. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gleitelement.
Fahrzeugbremsanlagen weisen oft elektromechanische Bremskraftverstärker (Electronic Brake Booster, EBB, EBB-Aktuatoren) auf, die von Elektromotoren angetrieben werden. Um eine Verstärkung der Bremskraft mit dem Bremskraftverstärker erzeugen zu können, wird die Rotationsbewegung der Ausgangswelle des Elektromotors in eine translatorische Bewegung umgewandelt. Hierfür sind aus dem Stand der Technik verschiedene Vorrichtungen bekannt.
Beispielsweise offenbart die WO 2014/177691 A1 ein Bremssystem mit Hauptzylinder und elektrischer Servobremse mit Übertragung der Bewegung des Elektromotors auf eine Schubstange des Hauptzylinders durch zwei bezüglich der Achse des Systems symmetrische Mechanismen zur Übertragung der Bewegung des Elektromotors auf zwei Zahnstangen eines Körpers der elektrischen Servobremse.
Bei einem Bremsvorgang wird die Rotationsbewegung des Elektromotors mittels eines Getriebes übertragen, das in eine Verzahnung eines in einem Gehäuse des Bremskraftverstärkers verschiebbar angeordneten Betätigungselements eingreift, um das Betätigungselement translatorisch innerhalb des Gehäuses zu bewegen. Aufgrund der Verzahnungsgeometrie können Seitenkräfte von der Verzahnung zum Gehäuse auftreten. Diese Kraft kann zu Reibung und zu Verschleiß am Gehäuse, am Betätigungselement und an der Verzahnung führen. Ferner sind das Gehäuse und das Betätigungselement oft aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt, wodurch es noch zu mehr Reibung und Verschleiß zwischen diesen beiden Bauteilen kommen kann. Insbesondere verstärken Glasfaserfüllstoffe in Kunststoffen die Reibung und den Verschleiß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten elektromechanischen Bremskraftverstärker strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Fahrzeugbremsanlage sowie eine Baugruppe für eine Fahrzeugbremsanlage strukturell und/oder funktionell zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst mit einer Baugruppe für eine Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 18 sowie einer Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 19. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Gleitelement mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein elektromechanischer Bremskraftverstärker kann für ein Fahrzeug sein. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann für eine Fahrzeugbremsanlage sein. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein. Das Kraftfahrzeug kann ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen sein. Der Bremskraftverstärker kann einen Elektromotor aufweisen. Der Bremskraftverstärker kann eine Schubstange aufweisen. Der Bremskraftverstärker kann ein Getriebe und/oder eine Getriebebaugruppe aufweisen. Das Getriebe und/oder die Getriebebaugruppe kann zwischen dem Elektromotor und der Schubstange wirksam angeordnet sein. Das Getriebe und/oder die Getriebebaugruppe kann zwischen dem Elektromotor und einem Betätigungselement wirksam angeordnet sein.
Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann ein elektrisch kontrolliertes Eingreifen in eine Bremsbetätigung ermöglichen und/oder dazu ausgebildet sein. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann dazu dienen und/oder ausgebildet sein, eine Bremspedalkraft zu verstärken. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann in Richtung einer Bremspedalkraft wirken. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann dazu dienen und/oder ausgebildet sein, eine Bremse unabhängig von einer Bremspedalkraft zu betätigen. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann dazu dienen und/oder ausgebildet sein, eine Bremspedalkraft abzuschwächen. Der Bremskraftverstärker kann entgegen einer Bremspedalkraft wirken. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann dazu dienen und/oder ausgebildet sein, eine Bremspedalkraft zu simulieren. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann dazu dienen und/oder ausgebildet sein, eine Bremse automatisiert oder teilautomatisiert zu betätigen. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann ein rein mechanisches Betätigen einer Bremse mithilfe eines Bremspedals ermöglichen.
Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann ein Betätigungselement aufweisen. Das Betätigungselement kann über ein Getriebe mit einem Elektromotor koppelbar sein bzw. dazu ausgebildet sein. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann Gehäuse, wie Hauptgehäuse, aufweisen. Das Betätigungselement kann in dem Gehäuse angeordnet sein. Das Betätigungselement kann in dem Gehäuse verschiebbar aufgenommen sein. Das Betätigungselement kann in dem Gehäuse gleitend aufgenommen sein. Das Gehäuse kann eine im Wesentlichen zylinderförmige Ausnehmung und/oder Bohrung aufweisen. Das Betätigungselement kann in der Ausnehmung und/oder Bohrung des Gehäuses angeordnet, beispielsweise verschiebbar und/oder gleitend aufgenommen sein.
Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann wenigstens ein Gleitelement aufweisen. Das wenigstens eine Gleitelement kann zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungselement angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann zwischen dem Betätigungselement und einer Wandung, wie Innenwand, der Ausnehmung und/oder Bohrung des Gehäuses angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann an einer Lastseite des Betätigungselement angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann auf einer dem Getriebe des elektromechanischen Bremskraftverstärkers abgewandten oder zugewandten Seite angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann im Querschnitt eine im Wesentlichen dreieckige und/oder trapezförmige und/oder gebogene und/oder abgerundete Form aufweisen.
Das wenigstens eine Gleitelement kann ausgebildet sein, das Betätigungselement in dem Gehäuse, beispielsweise in der Ausnehmung und/oder Bohrung des Gehäuses, verschiebbar und/oder gleitend zu lagern. Das wenigstens eine Gleitelement kann ausgebildet sein, einen Kontakt, insbesondere eine Kontaktfläche, zwischen dem Betätigungselement und dem Gehäuse zu vergrößern. Das wenigstens eine Gleitelement kann sich im Wesentlichen in Richtung einer Längsachse des Betätigungselements erstrecken. Das wenigstens eine Gleitelement kann sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Betätigungselements erstrecken.
Das wenigstens eine Gleitelement kann in einer Richtung quer, beispielsweise im Wesentlichen senkrecht, zu der Längsachse des Betätigungselements zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungselement angeordnet sein. Diese Richtung kann eine erste Richtung, wie erste Querrichtung, sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann zwischen dem Gehäuse und einer im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Betätigungselements verlaufenden Fläche, wie Außenfläche und/oder Seitenfläche, des Betätigungselements angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann zwischen dem Gehäuse und einem im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Betätigungselements verlaufenden Abschnitt des Betätigungselements angeordnet sein. Die Fläche, wie Außenfläche und/oder Seitenfläche, und/oder der Abschnitt des Betätigungselements kann auf einer dem Getriebe des elektromechanischen Bremskraftverstärkers abgewandten oder zugewandten Seite angeordnet und/oder vorgesehen sein.
Das wenigstens eine Gleitelement kann zwischen dem Betätigungselement und einem im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Gehäuses und/oder des Betätigungselements verlaufenden Abschnitt des Gehäuses angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann zwischen dem Betätigungselement und einer im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Gehäuses und/oder des Betätigungselements verlaufenden Fläche, wie Innenfläche, des Gehäuses angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann zwischen dem Betätigungselement und einer im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Ausnehmung und/oder Bohrung des Gehäuses und/oder des Betätigungselements verlaufenden Fläche, wie Innenfläche, der Ausnehmung und/oder Bohrung des Gehäuses angeordnet sein. Der Abschnitt des Gehäuses und/oder die Fläche, wie Innenfläche, des Gehäuses und/oder die Fläche, wie Innenfläche, der Ausnehmung und/oder Bohrung des Gehäuses kann auf einer dem Getriebe des elektromechanischen Bremskraftverstärkers abgewandten oder zugewandten Seite angeordnet und/oder vorgesehen sein.
Zwischen dem wenigstens einen Gleitelement und dem Gehäuse können sich keine weiteren Komponenten befinden. Zwischen dem Betätigungselement und dem Gehäuse können sich zusätzlich zum wenigstens einen Gleitelement keine weiteren Komponenten befinden.
Das wenigstens eine Gleitelement kann zumindest abschnittsweise von der Fläche, wie Außenfläche und/oder Seitenfläche, des Betätigungselements und/oder von dem Abschnitt des Betätigungselements hervorstehen, beispielsweise im Wesentlichen in radialer Richtung und/oder in Richtung des Gehäuses. Das wenigstens eine Gleitelement kann zumindest abschnittsweise über die Fläche, wie Außenfläche und/oder Seitenfläche, des Betätigungselements und/oder über den Abschnitt des Betätigungselements hervorstehen bzw. ragen, beispielsweise im Wesentlichen in radialer Richtung und/oder in Richtung des Gehäuses.
Das Betätigungselement kann zumindest abschnittsweise eine Rippenstruktur aufweisen. Die Rippenstruktur kann bogenförmig ausgebildet sein. Die Rippenstruktur kann bogenförmig in einer Kreisbogenrichtung um die Längsachse des Betätigungselements ausgebildet sein. Die Rippenstruktur kann mehrere Rippen aufweisen. Die Rippen der Rippenstruktur können sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Betätigungselements erstrecken. Die Rippen der Rippenstruktur können sich in einer Richtung im Wesentlichen quer, beispielsweise senkrecht, zu der Längsachse des Betätigungselements erstrecken. Es können mehrere Rippen der Rippenstruktur zueinander im Wesentlichen senkrecht angeordnet sein. Es können mehrere Rippen der Rippenstruktur zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet sein. Die Rippenstruktur kann die Fläche, wie die Außenfläche und/oder Seitenfläche, des Betätigungselements definieren und/oder zumindest abschnittsweise ausbilden. Die Rippenstruktur kann auf einer dem Getriebe des elektromechanischen Bremskraftverstärkers abgewandten oder zugewandten Seite angeordnet und/oder vorgesehen sein.
Das wenigstens eine Gleitelement kann auf der Rippenstruktur angeordnet sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann zumindest abschnittsweise in die Rippenstruktur integriert sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann einen Gleitabschnitt aufweisen. Das wenigstens eine Gleitelement kann einen Befestigungsabschnitt aufweisen. Der Befestigungsabschnitt kann ausgebildet sein, das wenigstens eine Gleitelement an dem Betätigungselement zu halten, beispielsweise festzuhalten, wie verliersicher zu halten bzw. fixieren. Der Gleitabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann auf einer dem Gehäuse zugewandten Seite angeordnet und/oder vorgesehen sein. Der Gleitabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann bezüglich auf die Längsachse des Betätigungselements, radial außen angeordnet und/oder vorgesehen sein. Der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann auf einer dem Gehäuse abgewandten Seite angeordnet und/oder vorgesehen sein. Der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann bezüglich auf die Längsachse des Betätigungselements, radial innen angeordnet und/oder vorgesehen sein. Das Betätigungselement kann einen Abschnitt aufweisen, der mit dem Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements zur Befestigung und/oder zur Positionierung des wenigstens einen Gleitelements an dem Betätigungselement zusammenwirkt. Die Rippenstruktur kann ausgebildet sein, mit dem Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements zur Befestigung und/oder zur Positionierung des wenigstens einen Gleitelements an dem Betätigungselement zusammenzuwirken. Der Abschnitt und/oder die Rippenstruktur kann den Befestigungsabschnitt abschnittsweise aufnehmen. Der Abschnitt und/oder die Rippenstruktur kann gestuft ausgebildet sein und/oder mit dem Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleit-elements gekoppelt werden. Der gestufte Abschnitt und/oder die gestufte Rippenstruktur des Betätigungselements kann von einem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser und einem Abschnitt mit größerem Durchmesser gebildet sein, welche beispielsweise über eine Stufe und/oder Schulter verbunden sind.
Das wenigstens eine Gleitelement und/oder der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann dazu ausgebildet sein, mit dem Betätigungselement verrastet zu werden. Das wenigstens eine Gleitelement und/oder der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann zumindest einen Rastvorsprung und/oder zumindest eine Rastnase aufweisen. Der zumindest eine Rastvorsprung und/oder die zumindest eine Rastnase kann in den gestuften Abschnitt und/oder in die Rippenstruktur des Betätigungselements eingreifen und/oder einrasten.
Das wenigstens eine Gleitelement und/oder der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann mit dem Betätigungselement fest verbunden sein. Das wenigstens eine Gleitelement und/oder der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann mit dem Betätigungselement stoffschlüssig verbunden sein. Das wenigstens eine Gleitelement und/oder der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann mit dem Betätigungselement kraftschlüssig verbunden sein. Das wenigstens eine Gleitelement und/oder der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann mit dem Betätigungselement verklebt, verschweißt, verpresst, verklemmt oder verrastet sein. Das wenigstens eine Gleitelement und/oder der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Gleitelements kann auf dem Betätigungselement aufgeklipst sein.
Das wenigstens eine Gleitelement und/oder das Betätigungselement kann mittels eines Spritzgussverfahrens, beispielsweise eines Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens, wie Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens (2K-Spritzguss), hergestellt sein. Das Betätigungselement kann mit der ersten Komponente eines Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens hergestellt sein oder werden. Das wenigstens eine Gleit-element kann mit der zweiten Komponente eines Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens hergestellt sein oder werden. Das wenigstens eine Gleitelement und/oder das Betätigungselement können im Wesentlichen gleichzeitig oder direkt bzw. unmittelbar hintereinander mittels eines Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens hergestellt sein oder werden.
Das wenigstens eine Gleitelement kann aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Material hergestellt sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann aus Kunststoff hergestellt sein. Das wenigstens eine Gleitelement kann aus einem nicht faserverstärkten Kunststoff hergestellt sein. Der Kunststoff kann ein thermoplastischer Kunststoff sein, beispielsweise ein Polyoxymethylene.
Das Betätigungselement kann aus Kunststoff hergestellt sein. Das Betätigungselement kann aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt sein, beispielsweise aus glasfaserverstärktem und/oder kohlefaserverstärktem Kunststoff. Der Kunststoff kann ein thermoplastischer Kunststoff sein. Das Betätigungselement kann aus Metall, wie Stahl oder Aluminium, hergestellt sein. Das Betätigungselement kann Hybridbauteil sein, welches abschnittsweise aus Metall und abschnittsweise aus Kunststoff hergestellt ist.
Das Gehäuse kann aus Kunststoff hergestellt sein. Das Gehäuse kann aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt sein, beispielsweise aus glasfaserverstärktem und/oder kohlefaserverstärktem Kunststoff. Der Kunststoff kann ein thermoplastischer Kunststoff sein. Das Gehäuse kann aus Metall, wie Stahl oder Aluminium, hergestellt sein. Das Gehäuse kann Hybridbauteil sein, welches abschnittsweise aus Metall und abschnittsweise aus Kunststoff hergestellt ist.
Zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungselement kann ein Schmiermittel angeordnet und/oder wirksam sein. Zwischen dem Gehäuse und dem wenigstens einen Gleitelement kann ein Schmiermittel angeordnet und/oder wirksam sein. Das Schmiermittel kann flüssig, zähflüssig oder pastenartig sein.
Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann zwei Gleitelemente aufweisen. Die beiden Gleitelement können wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet und/oder angeordnet sein. Die beiden Gleitelemente können in einer Richtung quer, beispielsweise im Wesentlichen senkrecht, zu der Längsachse des Betätigungselements voneinander beabstandet angeordnet sein. Diese Richtung kann eine zweite Richtung, wie zweite Querrichtung, sein. Die zweite Richtung kann im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Richtung sein. Die erste Richtung und zweite Richtung können senkrecht zueinander sein. Die erste Richtung und zweite Richtung können senkrecht zu der Längsachse des Betätigungselements sein.
Das Betätigungselement kann wenigstens einen Zahnreihenabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine Zahnreihenabschnitt kann über das Getriebe mit dem Elektromotor koppelbar sein. Das Getriebe kann ein Stirnradgetriebe sein, das von dem Elektromotor angetrieben wird und mit dem wenigstens einen Zahnreihenabschnitt gekoppelt ist. Durch den Zahnreihenabschnitt kann die von dem Elektromotor ausgegebene Drehbewegung in eine translatorische Bewegung des Betätigungselements umgewandelt werden. Der wenigstens eine Zahnreihenabschnitt kann Antriebszähne aufweisen. Die Antriebszähne können eine Evolventenverzahnung, Geradverzahnung oder Schrägverzahnung aufweisen. Der wenigstens eine Zahnreihenabschnitt kann ein Zahnstangenabschnitt sein. Das Betätigungselement kann ein Zahnstangenmodul sein. Das Betätigungselement kann eine hülsenartige oder zylinderartige Form aufweisen. Das Betätigungselement kann eine sich entlang der Längsachse erstreckende Ausnehmung aufweisen. Das Betätigungselement kann einen ringartigen Querschnitt aufweisen. Das Betätigungselement kann in radialer Richtung eine Innenseite und eine Außenseite aufweisen. Das Betätigungselement kann Längsführungen aufweisen. Die Längsführungen können an der Innenseite angeordnet sein. Der wenigstens eine Zahnreihenabschnitt kann an der Außenseite angeordnet sein.
Das Betätigungselement kann einen einzigen Zahnreihenabschnitt aufweisen. Das Betätigungselement kann als Einfachzahnstangenmodul ausgeführt sein. Das Betätigungselement kann zwei Zahnreihenabschnitte aufweisen. Das Betätigungselement kann einen ersten Zahnreihenabschnitt und einen zweiten Zahnreihenabschnitt aufweisen. Der erste Zahnreihenabschnitt und der zweite Zahnreihenabschnitt können einander diametral, beispielsweise bezüglich der Längsachse des Betätigungselement, gegenüberliegend angeordnet sein. Die beiden Zahnreihenabschnitte können gegenüberliegend in einer Richtung quer, beispielsweise im Wesentlichen senkrecht, zu der Längsachse des Betätigungselements angeordnet sein. Beispielsweise können die beiden Zahnreihenabschnitte in Richtung der zweiten Richtung gegenüberliegend angeordnet sein. Das Betätigungselement kann als Doppelzahnstangenmodul ausgeführt sein. Jeder Zahnreihenabschnitt des Betätigungselements kann mit einem Zahnrad oder einem Stirnrad des Getriebes in Eingriff bringbar sein oder in Eingriff stehen. Das Betätigungselement kann dazu dienen, im Eingriff mit wenigstens einem Zahnrad einen Zahnstangenantrieb zu bilden.
Eine Baugruppe kann für eine Fahrzeugbremsanlage sein. Die Baugruppe kann wenigstens einen elektromechanischen Bremskraftverstärker aufweisen. Der wenigstens eine elektromechanische Bremskraftverstärker kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein. Die Baugruppe kann wenigstens einen Bremszylinder, wie Hauptbremszylinder, aufweisen. Der wenigstens eine Bremszylinder kann fluidisch mit wenigstens einem Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage koppelbar oder gekoppelt sein. Der wenigstens eine elektromechanische Bremskraftverstärker kann kraftübertragend mit dem wenigstens einen Bremszylinder koppelbar oder gekoppelt sein und/oder zur Betätigung des wenigstens einen Bremszylinders dienen und/oder ausgebildet sein.
Der Bremszylinder kann an dem Gehäuse des elektromechanischen Bremskraftverstärkers angebracht sein. Der Bremszylinder kann eine Zylinderlängsachse aufweisen. Die Längsachse des Betätigungselements bzw. dessen wenigstens einen Zahnreihenabschnitts kann zu der Zylinderlängsachse koaxial angeordnet oder anordenbar sein. Die Längsachse des Betätigungselements bzw. dessen wenigstens einen Zahnreihenabschnitts kann in einer Einbaulage des Bremskraftverstärkers zu der Zylinderlängsachse koaxial angeordnet oder anordenbar sein.
Die Schubstange kann eine Schubstangenlängsachse aufweisen. Die Schubstangenlängsachse und die Längsachse des Betätigungselements bzw. dessen wenigstens einen Zahnreihenabschnitts können zueinander koaxial angeordnet sein. Das Betätigungselement kann mit der Schubstange zur Übertragung einer mechanischen Leistung in Erstreckungsrichtung der Längsachse bzw. der Schubstangenlängsachse fest verbindbar sein, um eine Bremsenbetätigung mithilfe des Elektromotors zu ermöglichen. Eine Verbindung zwischen dem Betätigungselement und der Schubstange kann lösbar sein, um eine von dem Elektromotor unabhängige Bremsenbetätigung zu ermöglichen.
Der Bremszylinder kann wenigstens einen Druckkolben aufweisen. Der wenigstens eine Druckkolben kann mit der Schubstange koppelbar oder gekoppelt sein. Der wenigstens eine Druckkolben kann in wenigstens einer Druckkammer verschiebbar aufgenommen sein. Über den Druckkolben kann wenigstens ein Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage mit hydraulischem Bremsdruck beaufschlagt werden. Der Druckkolben kann mit der Verstärkungskraft des Bremskraftverstärkers und/oder mit der von dem Fahrer erzeugten Betätigungskraft beaufschlagt werden, um den gewünschten Bremsdruck an den mit dem Bremszylinder verbundenen Radbremsen zu erzeugen.
Die Baugruppe kann das Getriebe aufweisen, über das das Betätigungselement bzw. der wenigstens eine Zahnreihenabschnitt mit dem Elektromotor koppelbar oder gekoppelt sein kann. Das Getriebe kann ein Stirnradgetriebe sein. Die Getriebe kann dazu dienen und/oder ausgebildet sein, eine rotatorische Bewegung in eine lineare Bewegung zu wandeln. Das Getriebe kann von dem Elektromotor angetrieben werden.
Die Baugruppe kann den Elektromotor aufweisen. 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 ein Synchronmotor sein. Der Elektromotor kann mithilfe einer elektrischen Kontrolleinrichtung kontrollierbar sein. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Steuereinheit und/oder ein Steuergerät 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.
Eine Fahrzeugbremsanlage kann für ein Fahrzeug sein. Die Fahrzeugbremsanlage kann eine Baugruppe aufweisen, die wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet ist. Die Fahrzeugbremsanlage kann einen elektromechanischen Bremskraftverstärker aufweisen, der wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet ist.
Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein. Das Kraftfahrzeug kann ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen sein. Das Fahrzeug kann wenigstens eine Antriebsmaschine für einen Fahrantrieb aufweisen. Das Fahrzeug kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Das Fahrzeug kann eine Fahrzeugbremsanlage aufweisen. Die Fahrzeugbremsanlage kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein. Die Fahrzeugbremsanlage kann wenigstens eine Bremsvorrichtung aufweisen. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann dazu dienen und/oder ausgebildet sein, wenigstens ein Fahrzeugrad zu bremsen. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann eine Feststellbremsvorrichtung sein. 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 einen Bremszylinder, wie Hauptbremszylinder, aufweisen. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann den Bremskraftverstärker aufweisen. Die wenigstens eine Bremsvorrichtung kann ein Bremspedal, einen Bremsflüssigkeitsbehälter, einen Bremsdruckverteiler, ein Rohrleitungssystem, Bremsschläuche, Radbremszylinder und/oder Entlüftungsventile aufweisen.
Ein Gleitelement kann für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker sein und/oder ausgebildet sein. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann ein über ein Getriebe mit einem Elektromotor koppelbares Betätigungselement und ein Gehäuse umfassen, in dem das Betätigungselement verschiebbar aufgenommen sein kann. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein. Das Gleitelement kann dazu ausgebildet sein, um zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungselement angeordnet zu werden. Das Gleitelement kann wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet und/oder angeordnet sein.
Mit anderen Worten kann zumindest ein reibungs- und/oder verschleißminderndes Element, wie Pad, für ein Betätigungselement, wie EBB-Rack, eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers bereitgestellt werden. Das Element bzw. Pad kann ein Gleitelement bzw. Gleitpad („sliding pad“) und/oder ein Gleitkissen sein, welche auf dem EBB-Rack angebracht ist. Ein direkter Kontakt des EBB-Racks mit dem Hauptgehäuse kann dadurch ersetzt werden. Durch einen Ersatz des direkten Kontakts zwischen Hauptgehäuse und EBB-Rack durch das spezielle Gleitpad kann die Kontaktfläche vergrößert und die Reibung und der Verschleiß deutlich reduziert werden. Das Gleitpad kann aus Kunststoff ohne Fasern, wie Glasfasern, bzw. ohne Faseranteil hergestellt sein. Der Kunststoff kann ein Polyoxymethylene (POM) sein. Es können mehreren, zum Beispiel zwei, Gleitpads vorgesehen werden. Die Gleitpads können auf dem Hauptkörper des EBB-Rack angeordnet und/oder befestigt sein. Eine Schmierung kann vorgesehen werden. Die Gleitpads können auf dem EBB-Rack durch Kleben, Schweißen, Pressen, Clipsen oder 2K-Spritzguss angeordnet / befestigt bzw. realisiert werden. Die Rackseite, die normalerweise nicht mit Radiallasten belastet wird, muss nicht verändert werden. Zwei Gleitelemente/pads können auf der Lastseite des Racks angebracht werden. Die restlichen Abschnitte der Rackführungsrippen können bearbeitet sein oder werden, um den Kontakt zum Gehäuse zu vermeiden oder zu reduzieren.
Mit der Erfindung kann die Reibung und/oder der Verschleiß reduziert werden. Die Kontaktfläche kann vergrößert werden. Der Anpressdrucks kann reduziert werden. Eine größere Anzahl von Lastzyklen kann erreicht werden. Die Leistung kann verbessert werden. Das Verhalten kann, beispielsweise in Bezug auf einen Haftgleiteffekt / ein Ruckgleiten („stick-slip-movements“), stabiler werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

1 ein Betätigungselement;
2 das Betätigungselement gemäß 1 mit zwei Gleitelementen; und
3 einen elektromechanischen Bremskraftverstärker.

1 zeigt schematisch ein Betätigungselement 1 eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers 8. Das Betätigungselement 1 ist als Zahnstangenmodul ausgebildet und weist zwei einander diametral bezüglich der Längsachse 2 des Betätigungselements 1 gegenüberliegend angeordnete Zahnreihenabschnitte 3 auf. Das Betätigungselement 1 ist mittels ihrer Zahnreihenabschnitte 3 über ein Getriebe mit einem Elektromotor koppelbar.
Ferner ist wenigstens ein Gleitelement 4 vorgesehen, das auf eine bogenförmige Rippenstruktur 5 des Betätigungselement 1 aufgebracht bzw. dort fest angeordnet wird (veranschaulicht durch den Pfeil in 1). Die Rippenstruktur 5 definiert bzw. bildet eine Außenfläche 10 des Betätigungselements 1. Das wenigstens eine Gleitelement 4 weist einen Gleitabschnitt 6 und einen Befestigungsabschnitt 7 auf, der das wenigstens eine Gleitelement 4 an dem Betätigungselement 1 halten kann.
Das wenigstens eine Gleitelement 4 und/oder das Betätigungselement 1 ist mittels eines Spritzgussverfahrens, hergestellt. Insbesondere ist das wenigstens eine Gleitelement 4 aus nicht faserverstärktem Kunststoff, beispielsweise thermoplastischen Kunststoff, wie Polyoxymethylene (POM), hergestellt.
2 zeigt schematisch das Betätigungselement 1 gemäß 1 auf dem zwei Gleitelement 4 befestigt wurden. Die beiden Gleitelemente 4 erstrecken sich jeweils im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 2 des Betätigungselements 1. Die Gleitelemente 4 sind in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse 2 des Betätigungselements 1 voneinander beabstandet angeordnet.
Die beiden Gleitelemente 4 sind mit Ihrem Befestigungsabschnitt 7 mit dem Betätigungselement 1 fest verbunden bzw. verrastet und somit verliersicher am Betätigungselement 1 angebracht. Die beiden Gleitelemente 4 stehen abschnittsweise von der Außenfläche 10 des Betätigungselements 1 hervor bzw. ragen darüber hinaus, beispielsweise im Wesentlichen in radialer Richtung.
Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
3 zeigt schematisch einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 8 für eine Fahrzeugbremsanlage. Der elektromechanische Bremskraftverstärker 8 weist das Betätigungselement 1 mit den Gleitelementen 4 gemäß 1 und 2 auf. Der elektromechanische Bremskraftverstärker 8 weist ferner ein Gehäuse 9 auf. In dem Gehäuse 9 ist das Betätigungselement 1 verschiebbar aufgenommen.
Die Gleitelemente 4 sind zwischen dem Gehäuse 9 und dem Betätigungselement 1 angeordnet, wobei die Gleitelemente 4 ausgebildet sind, das Betätigungselement 1 in dem Gehäuse 9 verschiebbar und/oder gleitend zu lagern.
Die Gleitelemente 4 sind in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse 4 des Betätigungselements 1 zwischen dem Gehäuse 9 und dem Betätigungselement 1 angeordnet. Insbesondere sind die Gleitelemente 4 zwischen der im Wesentlichen parallel zur Längsachse 2 des Betätigungselements 1 verlaufenden Außenfläche 10 des Betätigungselements 1 und dem Gehäuse 9 angeordnet, wobei die Gleitelemente 4 abschnittsweise von der Außenfläche 10 des Betätigungselements 1 in Richtung zum Gehäuse 9 hin hervorstehen.
Zwischen dem Gehäuse 9 und dem Betätigungselement 1 und/oder den Gleitelement 4 kann zusätzlich ein Schmiermittel angeordnet und/oder wirksam sein.
Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.
Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Betätigungselement
2: Längsachse des Betätigungselements
3: Zahnreihenabschnitte
4: Gleitelement
5: Rippenstruktur
6: Gleitabschnitt
7: Befestigungsabschnitt
8: elektromechanischer Bremskraftverstärker
9: Gehäuse
10: Außenfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2014177691 A1 [0003]

Claims

Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) für eine Fahrzeugbremsanlage mit einem über ein Getriebe mit einem Elektromotor koppelbares Betätigungselement (1), einem Gehäuse (9), in dem das Betätigungselement (1) verschiebbar aufgenommen ist, und wenigstens ein Gleitelement (4), das zwischen dem Gehäuse (9) und dem Betätigungselement (1) angeordnet ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) ausgebildet ist, das Betätigungselement (1) in dem Gehäuse (9) verschiebbar und/oder gleitend zu lagern.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längsachse (2) des Betätigungselements (1) zwischen dem Gehäuse (9) und dem Betätigungselement (1) angeordnet ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) zwischen einer im Wesentlichen parallel zur Längsachse (2) des Betätigungselements (1) verlaufenden Fläche (10), wie Außenfläche (10), des Betätigungselements (1) und dem Gehäuse (9) angeordnet ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) zumindest abschnittsweise von einer Fläche (10), wie Außenfläche (10), des Betätigungselements (1) hervorsteht.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (1) zumindest abschnittsweise eine Rippenstruktur (5), insbesondere bogenförmige Rippenstruktur (5), aufweist, wobei das wenigstens eine Gleitelement (4) auf der Rippenstruktur (5) angeordnet ist und/oder wobei die Rippenstruktur (5) eine Fläche (10), wie Außenfläche (10), des Betätigungselements (1) definiert.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das wenigstens eine Gleitelement (4) im Wesentlichen in Richtung der Längsachse (2) des Betätigungselements (1) erstreckt.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) einen Gleitabschnitt (6) und einen Befestigungsabschnitt (7) aufweist, der das wenigstens eine Gleitelement (4) an dem Betätigungselement (7) hält.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) und/oder der Befestigungsabschnitt (7) des wenigstens einen Gleitelements (4) dazu ausgebildet ist, mit dem Betätigungselement (1) verrastet zu werden.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) und/oder der Befestigungsabschnitt (7) des wenigstens einen Gleitelements (4) mit dem Betätigungselement (1) fest verbunden, insbesondere stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, wie verklebt, verschweißt, verpresst, verklemmt oder verrastet ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) und/oder das Betätigungselement (1) mittels eines Spritzgussverfahrens, insbesondere Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens, wie Zweikomponenten-Spritzguss-verfahrens, hergestellt ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleit-element (4) und/oder das Betätigungselement (1) und/oder das Gehäuse (9) aus Kunststoff hergestellt ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (1) und/oder das Gehäuse (9) aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitelement (4) aus nicht faserverstärktem Kunststoff, insbesondere thermoplastischen Kunststoff, wie Polyoxymethylene, hergestellt ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (9) und dem Betätigungselement (1) und/oder dem wenigstens einen Gleitelement (4) ein Schmiermittel angeordnet und/oder wirksam ist.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Bremskraftverstärker (8) zwei Gleitelemente (4) aufweist, die in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längsachse (2) des Betätigungselements (1) voneinander beabstandet angeordnet sind.
Elektromechanischer Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (1) wenigstens einen Zahnreihenabschnitt (3) aufweist, der über das Getriebe mit dem Elektromotor koppelbar ist.
Baugruppe für eine Fahrzeugbremsanlage mit wenigstens einem elektromechanischen Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, und wenigstens einem Bremszylinder, der fluidisch mit wenigstens einem Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage koppelbar ist.
Fahrzeugbremsanlage mit einer Baugruppe nach Anspruch 18 oder einem elektromechanischen Bremskraftverstärker (8) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17.
Gleitelement (4) für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker (8), wobei der elektromechanische Bremskraftverstärker (8) ein über ein Getriebe mit einem Elektromotor koppelbares Betätigungselement (1) und ein Gehäuse (9) umfasst, in dem das Betätigungselement (1) verschiebbar aufgenommen ist, wobei das Gleitelement (4) dazu ausgebildet ist, um zwischen dem Gehäuse (9) und dem Betätigungselement (1) angeordnet zu werden.