DE102022205420A1

DE102022205420A1 - Antriebseinheit für eine Betätigungseinrichtung eines Bremssystems, Betätigungseinrichtung

Info

Publication number: DE102022205420A1
Application number: DE102022205420.2A
Authority: DE
Inventors: Florian Kemmer; Willi Nagel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-11-30
Also published as: WO2023232482A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (13) für eine Betätigungseinrichtung (1) eines Bremssystems (2), mit einem Motorgehäuse (14), mit einer in dem Motorgehäuse (14) angeordneten elektrischen Maschine (22), wobei ein Rotor (24) der elektrischen Maschine (22) auf einer in dem Motorgehäuse (14) drehbar gelagerten Motorwelle (25) drehfest angeordnet ist, und mit einem Planetengetriebe (28), durch das die Motorwelle (25) mit einem Aktuatorelement (3) der Betätigungseinrichtung (1) verbindbar oder verbunden ist, wobei das Planetengetriebe (28) einen drehbar gelagerten Planetenträger (30) aufweist, und wobei der Planetenträger (30) einen Trägerabschnitt (31) aufweist, an dem zumindest ein Planetenrad (32) drehbar gelagert ist. Es ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit (13) ein an dem Motorgehäuse (14) angeordnetes Lagerschild (36) aufweist, durch das der Planetenträger (30) auf einer von der elektrischen Maschine (22) abgewandten Seite des Planetenrads (32) gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für eine Betätigungseinrichtung eines Bremssystems, mit einem Motorgehäuse, mit einer in dem Motorgehäuse angeordneten elektrischen Maschine, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine auf einer in dem Motorgehäuse drehbar gelagerten Motorwelle drehfest angeordnet ist, und mit einem Planetengetriebe, durch das die Motorwelle mit einem Aktuatorelement der Betätigungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist, wobei das Planetengetriebe einen drehbar gelagerten Planetenträger aufweist, und wobei der Planetenträger einen Trägerabschnitt aufweist, an dem zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert ist.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einem Aktuatorelement, und mit einer Antriebseinheit zum Antreiben des Aktuatorelementes.
Stand der Technik
Antriebseinheiten der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen werden auch Betätigungseinrichtungen von Bremssystemen zunehmend elektrifiziert. Hierzu weisen die Betätigungseinrichtungen eine Antriebseinheit mit einer in einem Motorgehäuse angeordneten elektrischen Maschine auf. Ein Rotor der elektrischen Maschine ist dabei auf einer in dem Motorgehäuse drehbar gelagerten Motorwelle drehfest angeordnet. Um ein hohes Drehmoment zu erreichen, ist der Motorwelle oftmals ein Planetengetriebe nachgeschaltet, sodass die Motorwelle durch das Planetengetriebe mit einem Aktuatorelement der Betätigungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist. Typischerweise weist das Planetengetriebe dabei einen drehbar gelagerten Planetenträger mit einem Trägerabschnitt auf, an dem zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert ist.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Einbau der Antriebseinheit in eine Betätigungseinrichtung verglichen mit vorbekannten Lösungen vereinfacht wird. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Antriebseinheit ein an dem Motorgehäuse angeordnetes Lagerschild aufweist, durch das der Planetenträger auf einer von der elektrischen Maschine abgewandten Seite des Planetenrads gelagert ist. Die Lagerung des Planetenträgers durch das an dem Motorgehäuse angeordnete Lagerschild ermöglicht eine gemeinsame Handhabung der elektrischen Maschine und des Planetengetriebes als Vorbaugruppe. Entsprechend muss das Planetengetriebe nicht erst im Rahmen einer Endmontage der Betätigungseinrichtung mit der elektrischen Maschine beziehungsweise der Motorwelle getriebetechnisch verbunden werden. Die Verringerung des Montageaufwands im Hinblick auf die Endmontage führt schließlich dazu, dass die Herstellungskosten für die Betätigungseinrichtung verringert werden. Weil das Lagerschild den Planetenträger auf der von der elektrischen Maschine abgewandten Seite des zumindest einen Planetenrads lagert, wird ein besonders sicherer Halt des Planetenträgers an dem Lagerschild und somit an dem Motorgehäuse erreicht. Vorzugsweise wird dies dadurch unterstützt, dass ein mit dem Planetenträger mitdrehbarer Teil des Drehlagers einen Axialanschlag für den Trägerabschnitt bildet. Vorzugsweise ist das Lagerschild an dem Motorgehäuse befestigt, beispielsweise durch eines oder mehrere Befestigungsmittel. Vorzugsweise sind an dem Trägerabschnitt mehrere Planetenräder drehbar gelagert, wobei das Lagerschild den Planetenträger dann auf der von der elektrischen Maschine abgewandten Seite der mehreren Planetenräder lagert. Besonders bevorzugt sind an dem Trägerabschnitt mindestens drei Planetenräder drehbar gelagert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lagerschild ein Wälzkörperlager zur Lagerung des Planetenträgers trägt.
Hierdurch wird eine reibungsarme Lagerung des Planetenträgers erreicht. Zudem kann durch das Wälzkörperlager die Position des Planetenträgers besonders präzise definiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lagerschild an dem Motorgehäuse radial von innen anliegt. Das Lagerschild ist also zumindest abschnittsweise in dem Motorgehäuse angeordnet und somit bauraumsparend verstaut. Zudem kann durch die radiale Anlage eine mechanisch robuste Befestigung des Lagerschildes an dem Motorgehäuse erreicht werden. Vorzugsweise ist das Lagerschild in das Motorgehäuse eingepresst und somit durch eine Presspassung an dem Motorgehäuse befestigt. Alternativ dazu ist das Lagerschild beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder durch eine Schweißverbindung an dem Motorgehäuse befestigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lagerschild an einem Motorgehäuseflansch des Motorgehäuses axial anliegt. Durch eine derartige Ausbildung der Antriebseinheit kann aufgrund einer Minimierung der Toleranzkette eine besonders präzise Definition der Position des Planetenträgers erreicht werden. Dies wird nachstehend noch näher erläutert. Insbesondere weist das Lagerschild einen Lagerschildflansch auf, wobei der Lagerschildflansch an dem Motorgehäuseflansch, bezogen auf die Rotationsachse des Planetenträgers, axial anliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Planetenträger eine Abtriebswelle aufweist, und dass das Lagerschild die Abtriebswelle lagert. Weil das Lagerschild die Abtriebswelle lagert, also ein wellenförmiges beziehungsweise achsenförmiges Element mit einem vergleichsweise geringen Durchmesser, kann auch ein Drehlager mit einem geringen Durchmesser eingesetzt werden. Dies führt dazu, dass die Herstellungskosten für die Antriebseinheit beziehungsweise die Betätigungseinrichtung weiter verringert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Trägerabschnitt in dem Motorgehäuse angeordnet ist und die Abtriebswelle aus dem Motorgehäuse herausragt. Durch die Anordnung des Trägerabschnitts in dem Motorgehäuse ist die Antriebseinheit kompakt und bauraumsparend ausgebildet. Weil die Abtriebswelle aus dem Motorgehäuse herausragt, ist eine getriebetechnische Kopplung der Abtriebswelle mit einem weiteren Getriebeelement technisch einfach umsetzbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lagerschild eine erste Lagerstelle des Planetenträgers lagert, und dass der Planetenträger eine zweite Lagerstelle aufweist, die auf einer von der elektrischen Maschine abgewandten Seite der ersten Lagerstelle angeordnet und von der ersten Lagerstelle beabstandet ist. Durch das Vorsehen von zwei voneinander beabstandeten Lagerstellen kann eine präzise Lagerung des Planetenträgers erreicht werden. Insbesondere wird im Betrieb der Antriebseinheit die Einleitung von Querkräften in das Planetengetriebe zumindest verringert. Bei korrekter Montage der Antriebseinheit und korrekter Auslegung der die Lagerstellen lagernden Elemente kann die Einleitung von Querkräften in das Planetengetriebe sogar effektiv vermieden werden. Vorzugsweise weist die Abtriebswelle zumindest die zweite Lagerstelle auf, besonders bevorzugt die erste und die zweite Lagerstelle. Vorzugsweise weist der Planetenträger beziehungsweise die Abtriebswelle zwischen den Lagerstellen eine Abtriebsverzahnung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit ein weiteres Lagerschild aufweist, das zwischen dem Planetengetriebe und der elektrischen Maschine angeordnet ist und die Motorwelle lagert. Zusätzlich zu dem den Planetenträger lagernden Lagerschild ist also das die Motorwelle lagernde weitere Lagerschild vorhanden. Durch das weitere Lagerschild kann die Position der Motorwelle präzise definiert werden. Vorzugsweise ist der Trägerabschnitt des Planetenträgers zwischen dem Lagerschild und dem weiteren Lagerschild angeordnet.
Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 9 durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Antriebseinheit aus. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein an dem Motorgehäuse befestigtes Getriebegehäuse aufweist, und dass die zweite Lagerstelle des Planetenträgers durch das Getriebegehäuse gelagert ist. Durch die Lagerung der ersten und der zweiten Lagerstelle des Planetenträgers wird eine Einleitung von Querkräften in das Planetengetriebe im Betrieb der Betätigungseinrichtung effektiv vermieden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Getriebegehäuse zur Lagerung des Planetenträgers ein Wälzkörperlager trägt. Durch das Wälzkörperlager wird eine reibungsarme Lagerung des Planetenträgers in dem Getriebegehäuse erreicht. Zudem ist die Position der zweiten Lagerstelle des Planetenträgers durch das Wälzkörperlager besonders präzise definierbar. Besonders bevorzugt ist das Wälzkörperlager als Nadellager ausgebildet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Getriebegehäuse einen gehäusefesten Lagerstift aufweist, der zur Lagerung des Planetenträgers in eine stirnseitige Vertiefung des Planetenträgers eingreift. Diese Ausführung der Betätigungseinrichtung ist im Hinblick auf die Herstellungskosten der Betätigungseinrichtung vorteilhaft, weil ein vergleichsweise teures Wälzkörperlager eingespart werden kann. Vorzugsweise bildet der Lagerstift ein Gleitlager für den Planetenträger.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Motorgehäuseflansch des Motorgehäuses mehrere erste Befestigungsdurchbrüche aufweist, dass ein Getriebegehäuseflansch des Getriebegehäuses mehrere zweite Befestigungsdurchbrüche aufweist, dass jeder der ersten Befestigungsdurchbrüche mit einem jeweils anderen der zweiten Befestigungsdurchbrüche fluchtet, und dass das Getriebegehäuse durch in die Befestigungsdurchbrüche eingesteckte Befestigungsmittel an dem Motorgehäuse befestigt ist. Hierdurch kann eine mechanisch besonders robuste Befestigung des Motorgehäuses an dem Getriebegehäuse erreicht werden. Wie zuvor erwähnt wurde, liegt das Lagerschild vorzugsweise an dem Motorgehäuse radial von innen an. Bei dieser Ausführungsform liegt der Getriebegehäuseflansch vorzugsweise an dem Motorgehäuseflansch axial direkt an. Wie zuvor erwähnt wurde, kann das Lagerschild auch an dem Motorgehäuseflansch axial anliegen. Das Lagerschild beziehungsweise der Lagerschildflansch des Lagerschildes ist dann vorzugsweise zwischen dem Motorgehäuseflansch und dem Getriebegehäuseflansch angeordnet. Besonders bevorzugt weist das Lagerschild beziehungsweise der Lagerschildflansch dann mehrere dritte Befestigungsdurchbrüche auf, wobei jeder der dritten Befestigungsdurchbrüche mit jeweils einem der ersten Befestigungsdurchbrüche und jeweils einem der zweiten Befestigungsdurchbrüche fluchtet. Die Befestigungsmittel sind dann auch in die dritten Befestigungsdurchbrüche eingesteckt. Vorzugsweise sind die Befestigungsmittel als Schrauben ausgebildet.
Besonders bevorzugt sind die Befestigungsmittel als Passschrauben ausgebildet. Eine Passschraube ist eine Schraube, die einen ersten Axialabschnitt und einen zweiten Axialabschnitt aufweist, wobei der erste Axialabschnitt ein Schraubgewinde aufweist, und wobei der zweite Axialabschnitt als Führungsabschnitt ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Passschrauben derart ausgebildet, dass die Führungsabschnitte zumindest im Wesentlichen ohne Radialspiel in den Befestigungsdurchbrüchen angeordnet sind. Durch Passschrauben kann zusätzlich zu der mechanisch robusten Befestigung des Motorgehäuses an dem Getriebegehäuse auch eine präzise Ausrichtung des Motorgehäuses relativ zu dem Getriebegehäuse erreicht werden. Dies hat zur Folge, dass auch eine gewünschte Ausrichtung des Planetenträgers präzise umgesetzt werden kann. Beispielsweise kann erreicht werden, dass eine Rotationsachse des Planetenträgers parallel zu einer Rotationsachse der Motorwelle ausgerichtet ist. Diese achsparallele Ausrichtung hat den Vorteil, dass die Einleitung von Querkräften in das Planetengetriebe besonders effektiv verringert wird. Wie zuvor erwähnt wurde, liegt das Lagerschild gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an dem Motorgehäuseflansch axial an. Werden als Befestigungsmittel Passschrauben eingesetzt, so wird durch die Passschrauben dann auch das Lagerschild präzise ausgerichtet. Dies geht mit einer besonders präzisen Definition der Position des Planetenträgers einher, weil die Toleranzkette durch die direkte Ausrichtung des Lagerschildes mittels der Passschrauben minimiert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Motorgehäuseflansch mehrere erste Ausrichtdurchbrüche aufweist, dass der Getriebegehäuseflansch mehrere zweite Ausrichtdurchbrüche aufweist, dass jeder der ersten Ausrichtdurchbrüche mit einem jeweils anderen der zweiten Ausrichtdurchbrüche fluchtet, und dass die Ausrichtdurchbrüche unbelegt sind. Die Ausrichtdurchbrüche sind unbelegt, sodass bei zusammengebauter Betätigungseinrichtung keine Befestigungsmittel oder dergleichen in den Ausrichtdurchbrüchen angeordnet sind. Die Ausrichtdurchbrüche sind also befestigungsmittelfrei. Insofern tragen die Ausrichtdurchbrüche nicht zur Befestigung des Getriebegehäuses an dem Motorgehäuse bei. Die Ausrichtdurchbrüche bieten jedoch Vorteile im Hinblick auf den Zusammenbau der Betätigungseinrichtung. Beispielsweise wird beim Zusammenbau der Betätigungseinrichtung derart vorgegangen, dass zunächst die Antriebseinheit bereitgestellt und derart an dem Getriebegehäuse angeordnet wird, dass der Motorgehäuseflansch an dem Getriebegehäuseflansch gegenüberliegt. Anschließend wird eine gewünschte Ausrichtung des Motorgehäuses relativ zu dem Getriebegehäuse dadurch erreicht, dass durch jedes Paar an Ausrichtdurchbrüchen jeweils ein Passstift eingesteckt wird. Anschließend werden das Getriebegehäuse und das Motorgehäuse aneinander befestigt, beispielsweise durch Einstecken von Befestigungsmitteln in die zuvor erwähnten Befestigungsdurchbrüche. Die Befestigung kann jedoch auch auf eine andere Art erreicht werden, sodass das Vorhandensein der Ausrichtdurchbrüche nicht zwangsläufig das Vorhandensein der Befestigungsdurchbrüche voraussetzt. Da die Ausrichtung des Getriebegehäuses relativ zu dem Motorgehäuse dann durch die Befestigungsmittel fixiert ist, werden die Passstifte anschließend vorzugsweise entfernt. Durch die Ausrichtdurchbrüche können die Vorteile erreicht werden, die zuvor bereits im Zusammenhang mit den Passschrauben erläutert wurden. Wie zuvor erwähnt wurde, liegt das Lagerschild gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an dem Motorgehäuseflansch axial an. Bei dieser Ausführungsform weist das Lagerschild vorzugsweise mehrere dritte Ausrichtdurchbrüche auf, wobei jeder der dritten Ausrichtdurchbrüche mit jeweils einem der ersten Ausrichtdurchbrüche und jeweils einem der zweiten Ausrichtdurchbrüche fluchtet. Werden die Passstifte in die Ausrichtdurchbrüche eingesteckt, so wird durch die Passstifte dann auch das Lagerschild präzise ausgerichtet. Wie zuvor erwähnt, geht dies aufgrund der Minimierung der Toleranzkette mit einer besonders präzisen Definition der Position des Planetenträgers einher.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen

1 eine Schnittdarstellung einer Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem,
2 eine perspektivische Detailansicht der Betätigungseinrichtung,
3 eine Schnittdarstellung einer Antriebseinheit der Betätigungseinrichtung und
4 die Antriebseinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Betätigungseinrichtung 1 für ein nicht näher dargestelltes Bremssystem 2 eines Kraftfahrzeugs.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist ein verschiebbar gelagertes Druckelement 3 beziehungsweise Aktuatorelement 3 auf, das vorliegend als Druckstange 3 ausgebildet ist. Das Aktuatorelement 3 ist in eine erste Richtung 4 und in eine der ersten Richtung 4 entgegensetzte zweite Richtung 5 verschiebbar. Das Aktuatorelement 3 ist zumindest teilweise in einem Gehäuse 6 der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet. An dem Gehäuse 6 ist ein Hauptbremszylinder 7 der Betätigungseinrichtung 1 gehäusefest angeordnet. In dem Hauptbremszylinder 7 sind ein erster Hydraulikkolben 8 und ein zweiter Hydraulikkolben 9 verschiebbar gelagert, nämlich in die erste Richtung 4 und in die zweite Richtung 5. Der Hauptbremszylinder 7 weist mehrere Hydraulikanschlüsse 10, 11 auf. Ist die Betätigungseinrichtung 1 bestimmungsgemäß in dem Bremssystem 2 verbaut, so sind die Hydraulikanschlüsse 10, 11 mit Nehmerzylindern von Reibbremseinrichtungen des Bremssystems 2 fluidtechnisch verbunden. Die Reibbremseinrichtungen sind dann durch Verschieben der Hydraulikkolben 8 und 9 in die erste Richtung 4 betätigbar. Das Aktuatorelement 3 ist derart mit den Hydraulikkolben 8 und 9 gekoppelt, dass die Hydraulikkolben 8, 9 durch das Aktuatorelement 3 in die erste Richtung 4 verschiebbar sind. Die Reibbremseinrichtungen sind also durch Verschieben des Aktuatorelementes 3 betätigbar.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Getriebegehäuse 12 auf. Das Gehäuse 6 und das Getriebegehäuse 12 sind aneinander befestigt. Vorliegend ist das Getriebegehäuse 12 schalenförmig ausgebildet.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem eine Antriebseinheit 13 auf. Die Antriebseinheit 13 weist ein Motorgehäuse 14 auf. Das Motorgehäuse 14 ist an dem Getriebegehäuse 12 befestigt. Dies wird nachfolgend mit Bezug auf 2 näher erläutert. 2 zeigt hierzu eine perspektivische Detailansicht der Betätigungseinrichtung 1. Wie aus 2 erkenntlich ist weist das Motorgehäuse 14 einen Motorgehäuseflansch 15 auf und das Getriebegehäuse 12 einen Getriebegehäuseflansch 16. Eine Montagefläche des Motorgehäuseflansches 15 liegt einer Montagefläche des Getriebegehäuseflansches 16 gegenüber. Der Motorgehäuseflansch 15 ist durch mehrere Befestigungsmittel 17 an dem Getriebegehäuseflansch 16 befestigt, wobei die Befestigungsmittel 17 vorliegend als Schrauben 17 ausgebildet sind. Die Befestigungsmittel 17 sind in jeweils einen ersten Befestigungsdurchbruch 18 des Motorgehäuseflansches 15 und in jeweils einen zweiten Befestigungsdurch 19 des Getriebegehäuseflansches 16 eingesteckt. Dies ist für eines der Befestigungsmittel 17 in 3 beispielhaft erkenntlich.
Der Motorgehäuseflansch 15 weist außerdem mehrere erste Ausrichtdurchbrüche 20 auf. Der Getriebegehäuseflansch 16 weist mehrere zweite Ausrichtdurchbrüche 21 auf, wobei jeder der ersten Ausrichtdurchbrüche 20 mit einem jeweils anderen der zweiten Ausrichtdurchbrüche 21 fluchtet. Wie aus 2 erkenntlich ist, sind die Ausrichtdurchbrüche 20 und 21 bei zusammengebauter Betätigungseinrichtung 1 unbelegt beziehungsweise befestigungsmittelfrei. Die Ausrichtdurchbrüche 20 und 21 tragen somit nicht zur Befestigung des Getriebegehäuses 12 an dem Motorgehäuse 14 bei. Die Ausrichtdurchbrüche 20 und 21 bringen allerdings Vorteile beim Zusammenbau der Betätigungseinrichtung 1 mit sich, wie später noch näher erläutert wird.
Im Folgenden wird die Ausführung der Antriebseinheit 13 anhand von 3 näher erläutert. Die Antriebseinheit 13 weist eine in dem Motorgehäuse 14 angeordnete elektrische Maschine 22 auf. Ein Stator 23 der elektrischen Maschine 22 ist in dem Motorgehäuse 14 gehäusefest angeordnet. Ein Rotor 24 der elektrischen Maschine 22 ist auf einer Motorwelle 25 drehfest angeordnet. Die Motorwelle 25 ist um eine Rotationsachse 26 in dem Motorgehäuse 14 drehbar gelagert.
Die Motorwelle 25 ist durch eine Getriebeeinrichtung 27 derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch die elektrische Maschine 22 verschiebbar ist. Die Getriebeeinrichtung 27 weist ein Planetengetriebe 28 auf, das durch die Motorwelle 25 antreibbar beziehungsweise drehbar ist. Hierzu ist ein Sonnenrad 29 des Planetengetriebes 28 auf der Motorwelle 25 drehfest angeordnet. Das Planetengetriebe 28 weist außerdem einen drehbar gelagerten Planetenträger 30 auf. Eine Rotationsachse des Planetenträgers 30 entspricht der Rotationsachse 26 der Motorwelle 25. Der Planetenträger 30 weist einen plattenförmigen Trägerabschnitt 31 auf, an dem mehrere Planetenräder 32 drehbar gelagert sind. Vorliegend sind drei Planetenräder 32 an dem Trägerabschnitt 31 drehbar gelagert. Der Trägerabschnitt 31 ist in dem Motorgehäuse 14 angeordnet. Der Planetenträger 30 weist außerdem eine Abtriebswelle 33 auf, die auf einer von der elektrischen Maschine 22 abgewandten Seite des Trägerabschnitts 31 angeordnet und drehfest mit dem Trägerabschnitt 31 verbunden ist. Die Abtriebswelle 33 ragt aus dem Motorgehäuse 14, bezogen auf die Rotationsachse des Planetenträgers 30, axial heraus.
Der Planetenträger 30 eine erste Lagerstelle 34 und eine zweite Lagerstelle 35 auf. Die erste Lagerstelle 34 ist auf einer von der elektrischen Maschine 22 abgewandten Seite der Planetenräder 32 benachbart zu dem Trägerabschnitt 31 angeordnet. Die zweite Lagerstelle 35 ist auf einer von der elektrischen Maschine 22 abgewandten Seite der ersten Lagerstelle 34 angeordnet und von der ersten Lagerstelle 34 beabstandet. Vorliegend weist die Abtriebswelle 33 die Lagerstellen 34 und 35 auf, sodass der Planetenträger 30 durch Lagern der Abtriebswelle 33 gelagert ist.
Die erste Lagerstelle 34 ist durch ein an dem Motorgehäuse 14 angeordnetes gehäusefestes Lagerschild 36 gelagert. Das Lagerschild 36 weist hierzu einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 37 auf, der die Abtriebswelle 33 beziehungsweise den Planetenträger 30 im Bereich der ersten Lagerstelle 34 radial umschließt. Der Lagerabschnitt 37 trägt ein Wälzkörperlager 38, das zwischen dem Lagerabschnitt 37 und der ersten Lagerstelle 34 wirkt. Gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Lagerschild 36 einen Lagerschildflansch 39 auf, der an dem Motorgehäuseflansch 15, bezogen auf die Rotationsachse des Planetenträgers 30, axial anliegt. Der Lagerschildflansch 39 ist also bei zusammengebauter Betätigungseinrichtung 1 axial zwischen dem Motorgehäuseflansch 15 einerseits und dem Getriebegehäuseflansch 16 andererseits angeordnet. Der Lagerschildflansch 39 weist mehrere dritte Befestigungsdurchbrüche 40 auf, wobei jeder der dritten Befestigungsdurchbrüche 40 mit einem jeweils anderen der ersten Befestigungsdurchbrüche 18 und mit einem jeweils anderen der zweiten Befestigungsdurchbrüche 19 fluchtet. Die Befestigungsmittel 17 sind auch in die dritten Befestigungsdurchbrüche 40 eingesteckt. Der Lagerschildflansch 39 weist außerdem mehrere dritte Ausrichtdurchbrüche 41 auf, wobei jeder der dritten Ausrichtdurchbrüche 41 mit einem jeweils anderen der ersten Ausrichtdurchbrüche 20 und mit einem jeweils anderen der zweiten Ausrichtdurchbrüche 21 fluchtet. Auch die dritten Ausrichtdurchbrüche 41 sind bei zusammengebauter Betätigungseinrichtung 1 unbelegt beziehungsweise befestigungsmittelfrei.
Die zweite Lagerstelle 35 des Planetenträgers 30 ist durch das Getriebegehäuse 12 gelagert. Gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Getriebegehäuse 12 einen Axialdurchbruch 42 auf, in den die Abtriebswelle 33 hineinragt. Eine den Axialdurchbruch 42 bildende Mantelinnenfläche 43 des Getriebegehäuses 12 trägt ein Wälzkörperlager 44, das zwischen der zweiten Lagerstelle 35 der Abtriebswelle 33 und dem Getriebegehäuse 12 wirkt. Vorliegend ist das Wälzkörperlager 44 als Nadellager 44 ausgebildet.
Das Planetengetriebe 28 weist außerdem ein gehäusefestes Hohlrad 45 auf. Die Planetenräder 32 kämmen mit dem Sonnenrad 29 einerseits und dem Hohlrad 45 andererseits. Eine Mantelwandaußenfläche 47 des Hohlrads 45 liegt an dem Motorgehäuse 14 radial von innen an.
Die Getriebeeinrichtung 27 weist außerdem ein Zahnrad 48 auf, das drehfest auf der Abtriebswelle 33 beziehungsweise dem Planetenträger 30 angeordnet ist, vorliegend zwischen der ersten Lagerstelle 34 und der zweiten Lagerstelle 35. Beispielsweise weist das Zahnrad 48 eine nicht erkenntliche Innenverzahnung auf, die zur drehfesten Verbindung mit der Abtriebswelle 33 mit einer nicht erkenntlichen Abtriebsverzahnung der Abtriebswelle 33 kämmt.
Die Getriebeeinrichtung 27 weist außerdem ein Spindelgetriebe 49 mit einer drehbar gelagerten Spindelmutter 50 auf. Die Rotationsachse 51 der Spindelmutter 50 entspricht dabei der Längsmittelachse des Aktuatorelementes 3. Zudem ist die Rotationsachse 51 der Spindelmutter 50 parallel zu der Rotationsachse 26 der Motorwelle 25 beziehungsweise des Planetenträgers 30 ausgerichtet. Das Spindelgetriebe 49 weist außerdem eine verschiebbare Gewindespindel 52 auf. Die Gewindespindel 52 ist durch eine Drehung der Spindelmutter 50 verschiebbar, nämlich in die erste Richtung 4 und in die zweite Richtung 5. Die Gewindespindel 52 ist dabei derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch die Gewindespindel 52 zumindest in die erste Richtung 4 verschiebbar ist. Das Spindelgetriebe 49 ist in einem Axialdurchbruch 53 des Getriebegehäuses 12 angeordnet.
Die Getriebeeinrichtung 27 weist außerdem ein weiteres Zahnrad 54 auf. Das weitere Zahnrad 54 ist drehfest auf der Spindelmutter 50 angeordnet. Eine Abtriebsverzahnung 55 des Zahnrads 48 kämmt mit einer Antriebsverzahnung 56 des weiteren Zahnrads 54. Das weitere Zahnrad 54 ist also durch eine Drehung des Zahnrads 48 drehbar. Entsprechend ist das Spindelgetriebe 49 durch die elektrische Maschine 22 antreibbar beziehungsweise drehbar.
Gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Motorwelle 25 auf einer dem Planetengetriebe 28 zugewandten Seite der elektrischen Maschine 22 durch das Hohlrad 45 gelagert. Das Hohlrad 45 weist hierzu einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 57 auf, der die Motorwelle 25 zwischen dem Sonnenrad 29 und dem Rotor 24 radial umschließt. Der Lagerabschnitt 57 bildet dabei ein Gleitlager für die Motorwelle 25. Auf einer von dem Planetengetriebe 28 abgewandten Seite der elektrischen Maschine 22 ist die Motorwelle 25 durch einen Boden 58 des Motorgehäuses 14 gelagert. Der Boden 58 trägt hierzu ein Wälzkörperlager 59, das zwischen der Motorwelle 25 und dem Boden 58 wirkt.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Steuergerät 70 auf, das dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine 22 anzusteuern. Das Steuergerät 70 ist auf einer von dem Planetengetriebe 28 abgewandten Seite der elektrischen Maschine 22 an dem Motorgehäuse 14 angeordnet.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Betätigungselement 60 auf, das in einem Axialdurchbruch 61 der Gewindespindel 52 verschiebbar gelagert ist. Ein erstes Ende 62 des Betätigungselementes 60 ist durch eine Eingangsstange 63 mit einem Bremspedal des Bremssystems 2 koppelbar oder gekoppelt, sodass das Betätigungselement 60 dann durch eine Betätigung des Bremspedals verschiebbar ist. Ein zweites Ende 64 des Betätigungselementes 60 ist derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch das Betätigungselement 60 verschiebbar ist. Die Reibbremseinrichtungen sind also auch durch eine Betätigung des Bremspedals betätigbar.
4 zeigt die Antriebseinheit 13 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere dahingehend, dass das Lagerschild 36 an dem Motorgehäuse 14 radial von innen anliegt. Beispielsweise ist das Lagerschild 36 in das Motorgehäuse 14 eingepresst. Der Motorgehäuseflansch 15 liegt an dem Getriebegehäuseflansch 16 direkt an. Außerdem weist die Abtriebswelle 33 bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eine stirnseitige Vertiefung 65 auf. Ein an dem Getriebegehäuse 12 befestigter Lagerstift 66 greift zur Lagerung der Abtriebswelle 33 in die stirnseitige Vertiefung 65 ein. Die zweite Lagerstelle 35 wird bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechend durch eine die Vertiefung 65 bildende Mantelinnenfläche 67 der Abtriebswelle 33 gebildet. Außerdem wird die Motorwelle 25 bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht durch das Hohlrad 45 gelagert. Stattdessen weist die Antriebseinheit 13 ein gehäusefestes weiteres Lagerschild 68 auf, das zwischen dem Planetengetriebe 28 und der elektrischen Maschine 22 angeordnet ist und die Motorwelle 25 lagert.
Beim Zusammenbau der Betätigungseinrichtung 1 wird vorzugsweise derart vorgegangen, dass zunächst eine Vorbaugruppe bereitgestellt wird, die zumindest das Motorgehäuse 14, die elektrische Maschine 22, das Planetengetriebe 28 und das Lagerschild 36 aufweist. Das Motorgehäuse 14 wird dann derart an dem Getriebegehäuse 12 angeordnet, dass der Motorgehäuseflansch 15 dem Getriebegehäuseflansch 16 gegenüberliegt. Anschließend wird eine gewünschte Ausrichtung des Motorgehäuses 14 relativ zu dem Getriebegehäuse 12 dadurch erreicht, dass durch jedes Paar an Ausrichtdurchbrüchen 20 und 21 jeweils ein Passstift eingesteckt wird. Ist der Lagerschildflansch 39 zwischen dem Motorgehäuseflansch 15 und dem Getriebegehäuseflansch 16 angeordnet, so werden die Passstifte auch durch die dritten Ausrichtdurchbrüche 41 hindurchgesteckt, sodass durch die Passstifte auch eine gewünschte Ausrichtung des Lagerschildes 36 erreicht wird. Durch die in die Ausrichtdurchbrüche 20, 21 und 41 eingesteckten Passstifte kann eine besonders präzise Definition der Position der beteiligten Elemente erreicht werden. Beispielsweise kann erreicht werden, dass der Planetenträger 30 zumindest im Wesentlichen achsparallel zu der Motorwelle 25 ausgerichtet ist. Anschließend wird das Getriebegehäuse 12 durch die Befestigungsmittel 17 an dem Motorgehäuse 14 befestigt, wobei die durch die Passstifte vorgegebene Ausrichtung erhalten bleibt. Weil die Ausrichtung nunmehr durch die Befestigungsmittel 17 fixiert ist, werden die Passstifte vorzugsweise entfernt. Das Ausführungsbeispiel, bei dem der Lagerschildflansch 39 zwischen dem Motorgehäuseflansch 15 und dem Getriebegehäuseflansch 16 angeordnet ist, ist besonders vorteilhaft, weil die Ausrichtung des Lagerschildes 36 durch die Passstifte direkt vorgegeben wird. Die Toleranzkette hinsichtlich der Ausrichtung beziehungsweise Anordnung des Lagerschildes 36 wird insofern minimiert.

Claims

Antriebseinheit für eine Betätigungseinrichtung eines Bremssystems, mit einem Motorgehäuse (14), mit einer in dem Motorgehäuse (14) angeordneten elektrischen Maschine (22), wobei ein Rotor (24) der elektrischen Maschine (22) auf einer in dem Motorgehäuse (14) drehbar gelagerten Motorwelle (25) drehfest angeordnet ist, und mit einem Planetengetriebe (28), durch das die Motorwelle (25) mit einem Aktuatorelement (3) der Betätigungseinrichtung (1) verbindbar oder verbunden ist, wobei das Planetengetriebe (28) einen drehbar gelagerten Planetenträger (30) aufweist, und wobei der Planetenträger (30) einen Trägerabschnitt (31) aufweist, an dem zumindest ein Planetenrad (32) drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch ein an dem Motorgehäuse (14) angeordnetes Lagerschild (36), durch das der Planetenträger (30) auf einer von der elektrischen Maschine (22) abgewandten Seite des Planetenrads (32) gelagert ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (36) ein Wälzkörperlager (38) zur Lagerung des Planetenträgers (30) trägt.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (36) an dem Motorgehäuse (14) radial von innen anliegt.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (36) an einem Motorgehäuseflansch (15) des Motorgehäuses (14) axial anliegt.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (30) eine Abtriebswelle (33) aufweist, und dass das Lagerschild (36) die Abtriebswelle (33) lagert.
Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (31) in dem Motorgehäuse (14) angeordnet ist und die Abtriebswelle (33) aus dem Motorgehäuse (14) herausragt.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (36) eine erste Lagerstelle (34) des Planetenträgers (30) lagert, und dass der Planetenträger (30) eine zweite Lagerstelle (35) aufweist, die auf einer von der elektrischen Maschine (22) abgewandten Seite der ersten Lagerstelle (34) angeordnet und von der ersten Lagerstelle (34) beabstandet ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (13) ein weiteres Lagerschild (68) aufweist, das zwischen dem Planetengetriebe (28) und der elektrischen Maschine (22) angeordnet ist und die Motorwelle (25) lagert.
Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einem Aktuatorelement (3), und mit einer Antriebseinheit (13) zum Antreiben des Aktuatorelementes (3), gekennzeichnet durch die Ausbildung der Antriebseinheit (13) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (1) ein an dem Motorgehäuse (14) befestigtes Getriebegehäuse (12) aufweist, und dass die zweite Lagerstelle (35) des Planetenträgers (30) durch das Getriebegehäuse (12) gelagert ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (12) zur Lagerung des Planetenträgers (30) ein Wälzkörperlager (44) trägt, vorzugsweise ein Nadellager (44).
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (12) einen gehäusefesten Lagerstift (66) aufweist, der zur Lagerung des Planetenträgers (30) in eine stirnseitige Vertiefung (65) des Planetenträgers (30) eingreift.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorgehäuseflansch (15) des Motorgehäuses (14) mehrere erste Befestigungsdurchbrüche (18) aufweist, dass ein Getriebegehäuseflansch (16) des Getriebegehäuses (12) mehrere zweite Befestigungsdurchbrüche (19) aufweist, dass jeder der ersten Befestigungsdurchbrüche (18) mit einem jeweils anderen der zweiten Befestigungsdurchbrüche (19) fluchtet, und dass das Getriebegehäuse (12) durch in die Befestigungsdurchbrüche (18,19) eingesteckte Befestigungsmittel (17) an dem Motorgehäuse (14) befestigt ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (17) als Passschrauben ausgebildet sind.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorgehäuseflansch (15) mehrere erste Ausrichtdurchbrüche (20) aufweist, dass der Getriebegehäuseflansch (16) mehrere zweite Ausrichtdurchbrüche (21) aufweist, dass jeder der ersten Ausrichtdurchbrüche (20) mit einem jeweils anderen der zweiten Ausrichtdurchbrüche (21) fluchtet, und dass die Ausrichtdurchbrüche (20,21) unbelegt sind.