DE102022106984A1 - Brake system drive - Google Patents
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Abstract
Ein Bremssystemantrieb (10) hat einen Elektromotor (12), ein den Elektromotor (12) umgebendes Motorgehäuse (14), wobei das Motorgehäuse (14) ein Gehäuseteil (18) aufweist, das eine Umfangswand (20) und eine Stirnwand (22) mit einer Öffnung (24) hat, und eine Motorabtriebswelle (16), die durch die Öffnung (24) der Stirnwand (22) des Motorgehäuses (14) hindurchragt und über ein Lager (32) an der Stirnwand (22) radial fixiert ist, wobei das Gehäuseteil (18) als Umformteil aus Stahl ausgeführt ist, so dass die Umfangswand (20) und die Stirnwand (22) einstückig ineinander übergehen.A brake system drive (10) has an electric motor (12), a motor housing (14) surrounding the electric motor (12), the motor housing (14) having a housing part (18) which has a peripheral wall (20) and an end wall (22). an opening (24), and a motor output shaft (16) which projects through the opening (24) of the end wall (22) of the motor housing (14) and is radially fixed to the end wall (22) via a bearing (32), whereby the housing part (18) is designed as a formed part made of steel, so that the peripheral wall (20) and the end wall (22) merge into one another in one piece.
Description
Die Erfindung betrifft einen Bremssystemantrieb für ein Bremssystem eines Fahrzeugs.The invention relates to a brake system drive for a brake system of a vehicle.
Insbesondere in sogenannten integrierten Bremssystemen wird üblicherweise ein Elektromotor verwendet, um z.B. ein Kolben-Zylinder-System anzutreiben, das den Bremsdruck erzeugt. Ein solcher Elektromotor wird in einem Motorgehäuse untergebracht, das bei bekannten Systemen als Aluminiumdruckgussteil gefertigt wird.Particularly in so-called integrated brake systems, an electric motor is usually used, for example to drive a piston-cylinder system that generates the brake pressure. Such an electric motor is housed in a motor housing, which in known systems is manufactured as an aluminum die-cast part.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bremssystemantrieb zu schaffen, der sich durch eine einfache und kostengünstige Herstellung auszeichnet.The object of the invention is to create a brake system drive that is characterized by simple and cost-effective production.
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Bremssystemantrieb vorgesehen, mit einem Elektromotor, einem den Elektromotor umgebenden Motorgehäuse, wobei das Motorgehäuse ein Gehäuseteil aufweist, das eine Umfangswand und eine Stirnwand mit einer Öffnung hat, und einer Motorabtriebswelle, die durch die Öffnung der Stirnwand des Motorgehäuses hindurchragt und über ein Lager an der Stirnwand radial fixiert ist, wobei das Gehäuseteil als Umformteil aus Stahl ausgeführt ist, so dass die Umfangswand und die Stirnwand einstückig ineinander übergehen.According to the invention, a brake system drive is provided for this purpose, with an electric motor, a motor housing surrounding the electric motor, the motor housing having a housing part which has a peripheral wall and an end wall with an opening, and a motor output shaft which projects through and over the opening in the end wall of the motor housing a bearing is fixed radially on the end wall, the housing part being designed as a formed part made of steel, so that the peripheral wall and the end wall merge into one another in one piece.
Mit dem Gehäuseteil ist also zumindest ein Teil des Motorgehäuses durch Kaltumformen aus Stahl gefertigt, wodurch eine einfache und kostengünstige Herstellung erreicht wird. Die Motorabtriebswelle treibt z.B. über ein Zwischengetriebe einen Plunger bzw. Kolben des Bremssystems an, der wiederum über hydraulische Komponenten auf die Bremsbeläge einer Bremsscheibe einwirkt. Alternativ kann auch ein mechanischer Spindeltrieb zum Einsatz kommen, der die Bremsbeläge verschiebt.With the housing part, at least part of the motor housing is made of steel by cold forming, which results in simple and cost-effective production. For example, the motor output shaft drives a plunger or piston of the brake system via an intermediate gear, which in turn acts on the brake pads of a brake disc via hydraulic components. Alternatively, a mechanical spindle drive can be used to move the brake pads.
Zur Erhöhung der Stabilität und Vereinfachung der Montage weist vorzugsweise die Stirnwand des Gehäuseteils einen zylindrischen Halsabschnitt auf, der die Öffnung umgibt.To increase stability and simplify assembly, the end wall of the housing part preferably has a cylindrical neck section that surrounds the opening.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Motorgehäuse eine Traghülse auf, die in die Öffnung in der Stirnwand des Gehäuseteils eingesetzt ist und das Lager trägt. Die Traghülse dient zudem der Stabilisierung des Motorgehäuses im Bereich des Lagers und ist insbesondere ebenfalls als Umformteil aus Stahl ausgeführt.In a preferred embodiment, the motor housing has a support sleeve which is inserted into the opening in the end wall of the housing part and carries the bearing. The support sleeve also serves to stabilize the motor housing in the area of the bearing and is in particular also designed as a formed part made of steel.
Vorteilhaft weist die Traghülse einen radialen Absatz zur axialen Halterung des Lagers auf. So lässt sich das Lager bei der Montage einfach in die Traghülse einsetzen.The support sleeve advantageously has a radial shoulder for axially holding the bearing. This means that the bearing can be easily inserted into the support sleeve during assembly.
In einer Weiterbildung der Erfindung hat die Traghülse einen Flanschabschnitt zur Abstützung an der Stirnwand des Gehäuseteils. Insbesondere liegt dabei der Flanschabschnitt an einer Stirnfläche des zylindrischen Halsabschnitts an.In a further development of the invention, the support sleeve has a flange section for support on the end wall of the housing part. In particular, the flange section rests on an end face of the cylindrical neck section.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Traghülse mittels Presspassung am zylindrischen Halsabschnitt befestigt. Alternativ kann auch eine Übergangspassung zwischen der Traghülse und dem zylindrischen Halsabschnitt vorliegen.In a preferred embodiment, the support sleeve is attached to the cylindrical neck section by means of a press fit. Alternatively, there can also be a transition fit between the support sleeve and the cylindrical neck section.
Zur Erhöhung der Druckfestigkeit kann zudem an der Traghülse und/oder am zylindrischen Halsabschnitt eine Rändelung vorgesehen sein. Auf diese Weise lassen sich unerwünschte Deformationen verhindern.To increase the pressure resistance, knurling can also be provided on the support sleeve and/or on the cylindrical neck section. In this way, undesirable deformations can be prevented.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Traghülse über eine Schweißverbindung am zylindrischen Halsabschnitt befestigt. Bei dieser Ausgestaltung kann gegebenenfalls auf eine Abstützung an der Stirnwand des Gehäuseteils verzichtet werden.In an alternative embodiment of the invention, the support sleeve is attached to the cylindrical neck section via a welded connection. With this configuration, support on the end wall of the housing part can be dispensed with if necessary.
In einer Weiterbildung kann die Traghülse ein insbesondere an ihrem Umfang angeordnetes Positionierelement aufweisen, das der Positionierung und/oder Verdrehsicherung gegenüber dem zylindrischen Halsabschnitt dient und z.B. durch Prägen hergestellt ist.In a further development, the support sleeve can have a positioning element arranged in particular on its circumference, which serves to position and/or prevent rotation relative to the cylindrical neck section and is produced, for example, by embossing.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Motorgehäuse ein Fixierteil auf, das die Traghülse am zylindrischen Halsabschnitt festlegt. Dabei ist das Fixierteil als separates Bauteil ausgeführt und vorzugsweise ebenfalls als Umformteil aus Stahl gefertigt.In a preferred embodiment, the motor housing has a fixing part that fixes the support sleeve on the cylindrical neck section. The fixing part is designed as a separate component and is preferably also made from steel as a formed part.
Gleichzeitig kann das Fixierteil das Motorgehäuse im Bereich der Motorabtriebswelle vollständig verschließen, wobei hier zusätzlich eine Abdichtung durch einen O-Ring oder ein geeignetes Dichtmittel möglich ist.At the same time, the fixing part can completely close the motor housing in the area of the motor output shaft, with additional sealing using an O-ring or a suitable sealant being possible here.
Auf der der Öffnung entgegengesetzten Seite des Motorgehäuses kann das Gehäuseteil einstückig geschlossen ausgeführt sein; alternativ ist hier eine zusätzliche Endkappe zum Verschließen des Motorgehäuses vorgesehen.On the side of the motor housing opposite the opening, the housing part can be designed to be closed in one piece; Alternatively, an additional end cap is provided here to close the motor housing.
Bevorzugt weist das Fixierteil einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt auf und umschließt die Traghülse und den zylindrischen Halsabschnitt nach Art einer Überwurfmutter.The fixing part preferably has a circumferential U-shaped cross section and encloses the support sleeve and the cylindrical neck section in the manner of a union nut.
Hierbei kann ein äußerer Schenkel des U am zylindrischen Halsabschnitt fixiert, insbesondere über ein Gewinde mit diesem verschraubt sein. Alternativ ist auch eine Presspassung oder Schweißverbindung denkbar.Here, an outer leg of the U can be fixed to the cylindrical neck section, in particular screwed to it via a thread. Old Alternatively, a press fit or welded connection is also conceivable.
Um auf konstruktiv einfache Weise ein Vorspannen des Lagers zu erreichen, drückt vorteilhaft ein innerer Schenkel des U (d.h. der radial innenliegende der beiden Schenkel) axial gegen das Lager.In order to achieve prestressing of the bearing in a structurally simple manner, an inner leg of the U (i.e. the radially inner leg of the two legs) advantageously presses axially against the bearing.
In einer Weiterbildung kann das Fixierteil zudem einen Flanschabschnitt zur Befestigung des Motorgehäuses, etwa an einem Antriebsgehäuse des Bremssystems, aufweisen.In a further development, the fixing part can also have a flange section for fastening the motor housing, for example to a drive housing of the brake system.
Eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystemantriebs ergibt sich dadurch, dass das Umformteil oder die Umformteile (also insbesondere die separaten Bauteile Gehäuseteil, Traghülse und Fixierteil) aus Stahl durch Tiefziehen, Pressen und/oder Prägen hergestellt ist bzw. sind.A particularly simple and cost-effective embodiment of the brake system drive according to the invention results from the fact that the formed part or parts (i.e. in particular the separate components housing part, support sleeve and fixing part) are made of steel by deep drawing, pressing and / or stamping.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigt:
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1 eine schematische Ansicht, teilweise geschnitten, eines Bremssystemantriebs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und zusätzlich eine Schemaansicht einer Bremse; - -
2 eine Schnittansicht eines Motorgehäuses des Bremssystemantriebs aus1 ; und - -
3 eine Schnittansicht eines Motorgehäuses eines Bremssystemantriebs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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1 a schematic view, partially sectioned, of a brake system drive according to a first embodiment of the invention and additionally a schematic view of a brake; - -
2 a sectional view of a motor housing of thebrake system drive 1 ; and - -
3 a sectional view of a motor housing of a brake system drive according to a second embodiment of the invention.
Der Elektromotor 12 treibt eine Motorabtriebswelle 16 an, die über ein in
Das Motorgehäuse 14 (siehe auch
Das Gehäuseteil 18 ist als Umformteil aus Stahl ausgeführt, so dass die Umfangswand 20 und die Stirnwand 22 einstückig ineinander übergehen. Insbesondere ist das gesamte Gehäuseteil 18 einstückig ausgebildet und vorzugsweise durch Tiefziehen gefertigt.The
Der Elektromotor 12 bzw. die Motorabtriebswelle 16 sind so im Motorgehäuse 14 angeordnet, dass die Motorabtriebswelle 16 durch die Öffnung 24 in der Stirnwand 22 hindurchragt.The
In die Öffnung 24 in der Stirnwand 22 ist eine Traghülse 28 eingesetzt, die ebenfalls einen Teil des Motorgehäuses 14 bildet und mittels Presspassung an dem die Öffnung 24 umgebenden zylindrischen Halsabschnitt 26 befestigt ist. Alternativ ist hier auch eine Übergangspassung möglich.A
Um im Bereich der Presspassung Deformationen zu vermeiden, kann an der Traghülse 28 und/oder am zylindrischen Halsabschnitt 26 des Gehäuseteils 18 eine Rändelung vorgesehen sein, die für eine erhöhte Stabilität sorgt (in den Figuren nicht gezeigt).In order to avoid deformations in the area of the press fit, a knurl can be provided on the
Die Traghülse 28 hat an ihrem dem Elektromotor 12 zugewandten axialen Ende einen in Bezug auf eine Längsachse A radial nach innen gerichteten radialen Absatz 30, der der axialen Halterung eines Lagers 32 dient, welches wiederum die Motorabtriebswelle 16 im Bereich der Stirnwand 22 radial fixiert.The
Weiterhin weist die Traghülse 28 an ihrem dem Elektromotor 12 abgewandten axialen Ende einen in Radialrichtung verlaufenden Flanschabschnitt 34 auf, mit dem sie sich an der Stirnwand 22 des Gehäuseteils 18, genauer am zylindrischen Halsabschnitt 26, in Axialrichtung abstützt.Furthermore, the
Zusätzlich kann an der Traghülse 28 ein in den Figuren nicht gezeigtes Positionierelement vorgesehen sein, das der Positionierung bzw. Verdrehsicherung gegenüber dem zylindrischen Halsabschnitt 26 dient. Ein solches Positionierelement kann insbesondere durch Prägen hergestellt sein.In addition, a positioning element, not shown in the figures, can be provided on the
Das Motorgehäuse 14 umfasst zudem ein Fixierteil 36, das die Traghülse 28 am zylindrischen Halsabschnitt 26 festlegt und beide Teile miteinander verspannt.The
Das Fixierteil 36 hat einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt, wobei ein äußerer Schenkel 38 des U am zylindrischen Halsabschnitt 26 fixiert, hier über ein Gewinde 40 mit diesem verschraubt ist. Alternativ ist auch eine Presspassung oder Schweißverbindung zwischen dem Fixierteil 36 und dem zylindrischen Halsabschnitt 26 möglich.The
Ein innerer Schenkel 42 des U drückt axial gegen das Lager 32. Auf diese Weise wird das Lager 32 durch das Fixierteil 36 vorgespannt.An
Neben der Fixierung der Traghülse 28 am zylindrischen Halsabschnitt 26 sowie der axialen Vorspannung des Lagers 32 kann das Fixierteil 36 zudem dazu dienen, das Motorgehäuse 14 im Bereich der Motorabtriebswelle 16 zu verschließen. Hier ist zusätzlich eine Abdichtung mittels eines O-Rings oder eines geeigneten Dichtmittels möglich.In addition to fixing the
Ebenso wie das Gehäuseteil 18 sind auch die Traghülse 28 und das Fixierteil 36 als Umformteile aus Stahl ausgeführt. Dabei sind vorzugsweise sämtliche Einzelkomponenten des Motorgehäuses 14 (also das Gehäuseteil 18, die Traghülse 28 und das Fixierteil 36) durch Tiefziehen gefertigt, alternativ ist hier auch Pressen bzw. Prägen möglich.Just like the
Das Fixierteil 36 kann zusätzlich einen in den Figuren nicht gezeigten Flanschabschnitt zur Befestigung des Motorgehäuses 14, z.B. an einem Antriebsgehäuse des Bremssystems, aufweisen. Ein solcher Flanschabschnitt könnte an dem dem Elektromotor 12 abgewandten axialen Ende des Fixierteils 36 angeordnet sein.The
Durch die mehrteilige Ausbildung des Motorgehäuses 14, insbesondere durch die im Bereich der Öffnung 24 in das Gehäuseteil 18 eingesetzte Traghülse 28, wird im Bereich des Lagers 32 eine höhere Steifigkeit bzw. Stabilität erreicht als bei einem einzigen Umformteil.Due to the multi-part design of the
Zur Verdeutlichung der Größenverhältnisse sei an dieser Stelle angemerkt, dass das Motorgehäuse 14 einen Durchmesser von einigen wenigen Zentimetern aufweist; der Durchmesser der Öffnung 24 (also der Innendurchmesser des zylindrischen Halsabschnitts 26) beträgt bei der gezeigten Ausführungsform vorzugsweise zwischen 20 und 30 mm.To clarify the proportions, it should be noted at this point that the
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bremssystemantriebs 10 bzw. des Motorgehäuses 14 werden das Gehäuseteil 18, die Traghülse 28 sowie das Fixierteil 36 durch Tiefziehen, Pressen bzw. Prägen als Umformteile aus Stahl gefertigt. Die Traghülse 28 wird mittels Presspassung oder Übergangspassung am zylindrischen Halsabschnitt 26 befestigt und anschließend das Lager 32 mit Spiel in die Traghülse 28 eingesetzt. Schließlich wird das Fixierteil 36 in der Art einer Überwurfmutter über den zylindrischen Halsabschnitt 26 und die Traghülse 28 gestülpt und mithilfe des Gewindes 40 mit dem zylindrischen Halsabschnitt 26 verschraubt. Das Fixierteil 36 übt eine Vorspannung auf das Lager 32 aus und trägt zusätzlich die im Betrieb des Bremssystemantriebs 10 auftretende Betriebslast. Außerdem kann durch das Fixierteil 36 eine vollständige Abdichtung des Motorgehäuses 14 erfolgen.To produce the brake system drive 10 according to the invention or the
Auf der in den Figuren nicht gezeigten entgegengesetzten Seite des Motorgehäuses 14 kann das Gehäuseteil 18 geschlossen und hierzu insbesondere einstückig ausgeführt sein. Alternativ kann hier eine in den Figuren nicht dargestellte Endkappe vorgesehen sein.On the opposite side of the
Der erfindungsgemäße Bremssystemantrieb 10 zeichnet sich aufgrund der Verwendung eines (mehrteiligen) Motorgehäuses 14 aus Stahl-Umformteilen durch eine einfache und kostengünstige Herstellung aus.The brake system drive 10 according to the invention is characterized by simple and cost-effective production due to the use of a (multi-part)
Beim Motorgehäuse 14 der
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