DE102022205423A1

DE102022205423A1 - Motorisierter Bremsdruckerzeuger für ein Fremdkraftbremssystem

Info

Publication number: DE102022205423A1
Application number: DE102022205423.7A
Authority: DE
Inventors: Herbert Vollert; Willi Nagel; Janos Tamas Csoti; Michael Osses
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: WO2023232361A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen motorisierten Bremsdruckerzeuger für ein Fremdkraftbremssystem mit einem Elektromotor (10), einem Primärkolben (12), einem Hauptbremszylindergehäuse (14) mit zumindest einer in dem Hauptbremszylindergehäuse (14) angeordneten Primärfeder (16), wobei der Primärkolben (12) mittels der Primärfeder (16) abgestützt ist, und einem Getriebe (22) mit zumindest einer Rotations- und Translations-Getriebestufe aus einer Spindel (24) und einer an der Spindel (24) angeordneten Mutter (26), wobei das Hauptbremszylindergehäuse (14) mittels mindestens einer Schraube (30) an einer ersten Seite (32a) eines Getriebegehäuses (32) mit dem darin angeordneten Getriebe (22) angeschraubt ist, und wobei der Elektromotor (10) derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes (22) an dem Primärkolben (12) angebunden ist, dass der Primärkolben (12) mittels einer übertragenen Motorkraft des Elektromotors (10) entgegen einer Rückstellkraft zumindest der Primärfeder (16) entlang einer Verstellachse (28) verstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen motorisierten Bremsdruckerzeuger für ein Fremdkraftbremssystem und ein Fremdkraftbremssystem für ein Fahrzeug.
Stand der Technik
In der DE 10 2018 211 443 A1 ist eine Druckerzeugungsvorrichtung beschrieben, welche zusammen mit einem Hauptbremszylinder in einem als Strangpressprofil hergestellten Gehäuse integriert ist. Die Druckerzeugungsvorrichtung ist mit einem elektrischen Motor und mit einer aus einer Spindel und einer Mutter bestehenden Rotations- und Translations-Getriebestufe ausgestattet.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft einen motorisierten Bremsdruckerzeuger für ein Fremdkraftbremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fremdkraftbremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft einen motorisierten Bremsdruckerzeuger für ein Fremdkraftbremssystem, dessen Hauptbremszylindergehäuse als eine separate Baugruppe von dem Getriebegehäuse mit zumindest dem darin angeordneten Getriebe ausgebildet ist. Das Hauptbremszylindergehäuse ist deshalb vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Außerdem kann das mittels mindestens einer Schraube an dem Getriebegehäuse festgeschraubte Hauptbremszylindergehäuse relativ einfach repariert oder ausgetauscht werden. Im Servicefall ist deshalb ein an dem Hauptbremszylindergehäuse auftretender Schaden leichter behebbar.
Insbesondere kann trotz der Verwendung des erfindungsgemäßen motorisierten Bremsdruckerzeugers in einem Fremdkraftbremssystem sein Hauptbremszylindergehäuse ein Bauteil eines Bremssystemtyps sein, welcher zur Umwandlung einer Fahrerbremskraft eines Fahrers in eine Bremsdrucksteigerung ausgelegt ist. Die vorliegende Erfindung steigert damit eine Verwendbarkeit des gleichen Typs des Hauptbremszylindergehäuses für unterschiedliche Bremssystemtypen.
Vorzugsweise ist das Hauptbremszylindergehäuse ein Kokillenguss. Aufgrund seiner Guss-Ausführung ist das Hauptbremszylindergehäuse in diesem Fall relativ kostengünstig herstellbar.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers ist der Elektromotor derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes an dem Primärkolben angebunden, dass während eines Betriebs des Elektromotors ein Rotor des Elektromotors in eine Rotierbewegung um eine parallel zu der Verstellachse des Primärkolbens ausgerichtete und von der Verstellachse beabstandete Rotationsachse versetzt ist. Die hier beschriebene Ausführungsform realisiert damit eine parallele Anordnung des Elektromotors zu dem Primärkolben, wodurch eine maximale Ausdehnung des motorisierten Bremsdruckerzeugers entlang der Verstellachse seines Primärkolbens reduzierbar ist.
Insbesondere kann das Hauptbremszylindergehäuse mittels der mindestens einen Schraube an einem hervorstehenden ersten Abschnitt der ersten Seite des Getriebegehäuses angeschraubt sein, wobei der Elektromotor in einem Motorgehäuse angeordnet ist und das Motorgehäuse an einem verglichen mit dem ersten Abschnitt zurückversetzten zweiten Abschnitt der ersten Seite des Getriebegehäuses befestigt ist. Damit können die parallele Anordnung des Elektromotors zu dem Primärkolben und die Anordnung des Elektromotors in seinem eigenen Motorgehäuse einen kompakten Aufbau des motorisierten Bremsdruckerzeugers ermöglichen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Elektromotor derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes an dem Primärkolben angebunden, dass während eines Betriebs des Elektromotors der Rotor des Elektromotors in eine Rotierbewegung um eine senkrecht zu der Verstellachse des Primärkolbens ausgerichtete Rotationsachse versetzt ist. Auch die hier beschriebene Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers weist aufgrund einer senkrechten Anordnung oder L-förmige Anordnung des Elektromotors zu dem Primärkolben eine vergleichsweise kurze Bauraumlänge entlang der Verstellachse seines Primärkolbens auf.
Beispielsweise kann der Elektromotor in dem Motorgehäuse angeordnet sein und das Motorgehäuse kann an einer dritten Seite des Getriebegehäuses, welche zwischen der ersten Seite des Getriebegehäuses und einer von der ersten Seite des Getriebegehäuses weg gerichteten zweiten Seite des Getriebegehäuses liegt, befestigt sein. Der auf diese Weise realisierte kompakte Aufbau des motorisierten Bremsdruckerzeugers erleichtert eine Montage des motorisierten Bremsdruckerzeugers an einer Vielzahl von Fahrzeugtypen/Kraftfahrzeugtypen.
Alternativ kann der Elektromotor derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes an dem Primärkolben angebunden sein, dass während eines Betriebs des Elektromotors der Rotor des Elektromotors in eine Rotierbewegung um die Verstellachse des Primärkolbens versetzt ist. Die hier beschriebene Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers weist aufgrund einer koaxialen Anordnung des Elektromotors und des Primärkolbens senkrecht zu der Verstellachse ihres Primärkolbens relativ kleine Ausdehnungen auf.
Insbesondere kann der Elektromotor in dem Motorgehäuse angeordnet sein und das Motorgehäuse kann an der von der ersten Seite des Getriebegehäuses weg gerichteten zweiten Seite des Getriebegehäuses befestigt sein. Somit können das Hauptbremszylindergehäuse, das Getriebegehäuse und das Motorgehäuse koaxial oder hintereinander entlang der Verstellachse des Primärkolbens angeordnet sein.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Elektromotor in dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Das Getriebegehäuse kann in diesem Fall als Getriebe- und Motorgehäuse mit einer gesteigerten Funktionalität genutzt werden.
Als vorteilhafte Weiterbildung kann auf einer ersten Kolbenseite des Primärkolbens eine erste Vertiefung ausgebildet sein, in welcher zumindest ein zu dem Primärkolben ausgerichteter Teilabschnitt der Primärfeder befestigt ist, und auf einer von der ersten Kolbenseite weg gerichteten zweiten Kolbenseite des Primärkolbens kann eine zweite Vertiefung ausgebildet sein, in welcher ein zu dem Primärkolben ausgerichteter Teilabschnitt der Spindel oder ein zu dem Primärkolben ausgerichteter Teilabschnitt der Mutter befestigt ist, wobei die Spindel oder die Mutter mittels des Betriebes des Elektromotors in Bezug zu dem Primärkolben in eine Drehbewegung versetzbar ist und zumindest ein zu dem Primärkolben ausgerichteter Teilabschnitt der in die Drehbewegung versetzten Spindel oder Mutter in die zweite Vertiefung des Primärkolbens hineindrehbar ist, und wobei die auf der ersten Kolbenseite ausgebildete erste Vertiefung zumindest einen zu der ersten Kolbenseite ausgerichteten Teilabschnitt der zweiten Vertiefung umrahmt. Ein Hub der Spindel oder Mutter kann somit zumindest teilweise in einem von dem Primärkolben zur Verfügung gestellten zusätzlichen Bauraum aufgenommen werden, was vorteilhaft zur Reduzierung einer Baulänge des motorisierten Bremsdruckerzeugers entlang der Verstellachse seines Primärkolbens beiträgt.
Auch ein Fremdkraftbremssystem für ein Fahrzeug mit einem derartigen motorisierten Bremsdruckerzeuger gewährleistet die oben erläuterten Vorteile. Das Fremdkraftbremssystem kann z.B. ein Brake-by-Wire-Bremssystem sein. Somit können die oben erläuterten Vorteile gezielt für einen Bremssystemtyp genutzt werden, bei welchem der in dem Hauptbremszylindergehäuse ausgebildete Hauptbremszylinder von einem Bremsbetätigungselement des Bremssystems, wie z.B. einem Bremspedal, mechanisch entkoppelt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

1a bis 1c schematische Darstellungen einer ersten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers;
2a und 2b schematische Darstellungen einer zweiten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers;
3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers;
4a und 4b schematische Darstellungen einer vierten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers; und
5a und 5b schematische Darstellungen einer fünften Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers.

Ausführungsformen der Erfindung
1a bis 1c zeigen schematische Darstellungen einer ersten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers.
Der in 1a bis 1c schematisch dargestellte motorisierte Bremsdruckerzeuger ist mit einem Elektromotor 10 ausgebildet, dessen Motorkraft auf die im Weiteren beschriebene Weise zumindest auf einen Primärkolben 12 des motorisierten Bremsdruckerzeugers übertragbar ist. Der Primärkolben 12 ist mittels einer in einem Hauptbremszylindergehäuse 14 angeordneten Primärfeder 16 abgestützt. Lediglich beispielhaft ist bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Primärkolben 12 mittels der Primärfeder 16 von einem in dem Hauptbremszylindergehäuse 14 angeordneten Sekundärkolben 18 abgestützt, wobei der Sekundärkolben 18 mittels einer Sekundärfeder 20 von einer Innenwand des Hauptbremszylindergehäuses 14 abgestützt ist. Alternativ kann der Primärkolben 12 jedoch auch mittels der Primärfeder 16 von der Innenwand des Hauptbremszylindergehäuses 14 abgestützt sein.
Der motorisierte Bremsdruckerzeuger umfasst auch ein Getriebe 22 mit zumindest einer Rotations- und Translations-Getriebestufe aus einer Spindel 24 und einer an der Spindel 24 angeordneten Mutter 26. Die Rotations- und Translations-Getriebestufe aus der Spindel 24 und der Mutter 26 kann z.B. eine Gewinde-Spindel-Stufe oder ein Kugelgewindetrieb (KGT) sein. Der Elektromotor 10 ist über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes 22 derart mechanisch an dem Primärkolben 12 angebunden, dass die Motorkraft des Elektromotors 10 über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes 22 so auf den Primärkolben 12 übertragbar ist/übertragen wird, dass der Primärkolben 12 mittels der übertragenen Motorkraft entgegen einer Rückstellkraft zumindest der Primärfeder 16 (und evtl. der Sekundärfeder 20) entlang einer Verstellachse 28 verstellbar ist/verstellt wird. Wie in 1a und 1c erkennbar ist, erfolgt eine Kraftübertragung der Motorkraft des Elektromotors 10 von der Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes 22 auf den Primärkolben 12 über einen mechanischen Kontakt der Spindel 24 und/oder der Mutter 26 mit dem Primärkolben 12. Der motorisierte Bremsdruckerzeuger benötigt deshalb eine Vielzahl von herkömmlicherweise an einem Bremsdruckerzeuger verbauten Komponenten, wie beispielsweise eine Reaktionsscheibe, einen Ventilkörper, eine Eingangsstange und eine Ausgangsstange, nicht. Dies reduziert einen Bauraumbedarf des motorisierten Bremsdruckerzeugers und senkt dessen Herstellungskosten.
Zusätzlich zu dem Hauptbremszylindergehäuse 14 weist der motorisierte Bremsdruckerzeuger noch mindestens ein weiteres Gehäuse 32 auf, welches im Weiteren (aufgrund der Anordnung von zumindest dem Getriebe 22 darin) als Getriebegehäuse 32 bezeichnet wird. Außerdem ist das Hauptbremszylindergehäuse 14 mittels mindestens einer Schraube 30 an einer ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 mit dem darin angeordneten Getriebe 22 angeschraubt. Bei dem motorisierten Bremsdruckerzeuger ist ein in seinem Hauptbremszylindergehäuse 14 ausgebildeter Hauptbremszylinder deshalb eine separate oder eigenständige Baugruppe. Dies erleichtert eine Reparatur oder einen Austausch des Hauptbremszylinders, beispielsweise im Servicefall.
Das Hauptbremszylindergehäuse 14 kann ein Kokillenguss, wie speziell ein Kokillenguss aus Aluminium, sein. Obwohl der motorisierte Bremsdruckerzeuger für eine Verwendung in einem Fremdkraftbremssystem optimiert ist, kann als sein Hauptbremszylindergehäuse 14 ein Bauteil eines Bremssystemtyps, welcher zur Umwandlung einer Fahrerbremskraft eines Fahrers in eine Bremsdrucksteigerung ausgelegt ist, verwendet werden. Die hier beschriebene Technologie steigert damit eine Verwendbarkeit des Hauptbremszylindergehäuses 14 für unterschiedliche Bremssystemtypen. Dies trägt zur zusätzlichen Reduzierung der Herstellungskosten des motorisierten Bremsdruckerzeugers bei.
Unter dem Getriebe 22 kann auch ein elektromechanischer Bremskraftverstärker verstanden werden. Zusätzlich zu der aus der Spindel 24 und der Mutter 26 gebildeten Rotations- und Translations-Getriebestufe kann das Getriebe 22 noch mindestens eine weitere Getriebestufe aufweisen. Die aus der Spindel 24 und der Mutter 26 gebildete Rotations- und Translations-Getriebestufe ist jedoch vorzugsweise eine Endstufe des Kraftübertragungspfads des Getriebes 22 von dem Elektromotor 10 bis zu dem Primärkolben 12.
Wie in 1a und 1c erkennbar ist, ist an dem Primärkolben 12 auf einer ersten Kolbenseite 12a eine erste Vertiefung 12b ausgebildet, in welcher zumindest ein zu dem Primärkolben 12 ausgerichteter Teilabschnitt der Primärfeder 16 befestigt ist. Auf einer von der ersten Kolbenseite 12a weg gerichteten zweiten Kolbenseite 12c des Primärkolbens 12 ist eine zweite Vertiefung 12d ausgebildet, in welcher ein zu dem Primärkolben 12 ausgerichteter Teilabschnitt der Spindel 24 oder ein zu dem Primärkolben 12 ausgerichteter Teilabschnitt der Mutter 26 befestigt ist. Wahlweise ist entweder die Spindel 24 oder die Mutter 26 mittels des Betriebs des Elektromotors 10 in Bezug zu dem Primärkolben 12 in eine Drehbewegung versetzbar, wodurch zumindest ein zu dem Primärkolben 12 ausgerichteter Teilabschnitt der in die Drehbewegung versetzten Spindel 24 oder Mutter 26 in die zweite Vertiefung 12d des Primärkolbens 12 hineindrehbar ist/hineingedreht wird. Ein Hub der Spindel 24 oder Mutter 26 kann somit zumindest teilweise in einem von dem Primärkolben 12 zur Verfügung gestellten zusätzlichen Bauraum aufgenommen werden. Dies kann vorteilhaft zur Reduzierung einer Baulänge des motorisierten Bremsdruckerzeugers entlang der Verstellachse 28 des Primärkolbens 12 genutzt werden. Mittels der „Versenkung“ von Spindel 24 und Mutter 26 zumindest teilweise in die zweite Vertiefung 12d des Primärkolbens 12 kann zusätzlich ein unerwünschtes Hineinragen der Spindel 24 in einen Fahrgastinnenraum vermieden werden.
Als vorteilhafte Weiterbildung ist der hier beschriebene Primärkolben 12 außerdem derart geformt, dass die auf der ersten Kolbenseite 12a ausgebildete erste Vertiefung 12b zumindest einen zu der ersten Kolbenseite 12a ausgerichteten Teilabschnitt der zweiten Vertiefung 12d umrahmt. Dies trägt zur zusätzlichen Steigerung einer Kompaktheit des motorisierten Bremsdruckerzeugers bei. Man kann die vorteilhafte Form des Primärkolbens 12 auch damit umschreiben, sich die zweite Vertiefung 12d des Primärkolbens 12 ausgehend von der zweiten Seite 10c bis in ein von der ersten Vertiefung 12b umrahmtes Kolbenteilvolumen des Primärkolbens 12 erstreckt. Vorzugsweise ist mittels eines auf der ersten Seite 12a des Primärkolbens 12 ausgebildeten Deckelabschnitts/Kolbenbodens des Kolbenteilvolumens ein Eindringen von Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylindergehäuse 14 in die zweite Vertiefung 12d des Primärkolbens 12 verhindert.
Bei dem hier beschriebenen Primärkolben 12 ist zumindest der zu dem Primärkolben 12 ausgerichtete Teilabschnitt der Mutter 26 in der zweiten Vertiefung 12d des Primärkolbens 12 befestigt, während die in die Drehbewegung versetzte Spindel 24 in die zweite Vertiefung 12d hineindrehbar ist/hineingedreht wird. Ein maximaler Hub von Spindel 24 und Mutter 26 kann in diesem Fall komplett im Bauraum des Primärkolbens 12 aufgenommen werden. Alternativ kann jedoch auch zumindest der zu dem Primärkolben 12 ausgerichtete Teilabschnitt der Spindel 24 in der zweiten Vertiefung 12d befestigt sein, während die in die Drehbewegung versetzten Mutter 26 in die zweite Vertiefung 12d hineindrehbar ist/hineingedreht wird.
Als vorteilhafte Weiterbildung kann noch mindestens eine Drehmomentabstützkomponente 26a an der Mutter 26 oder dem Primärkolben 12 befestigt oder ausgebildet sein. Mittels der mindestens einen Drehmomentabstützkomponente 26a kann der Primärkolben 12 derart an einer Innenwand eines Getriebegehäuses 32 abgestützt sein, dass eine unerwünschte Mitrotierbewegung des Primärkolbens 12 zusammen mit der in die Drehbewegung versetzten Spindel 24 oder Mutter 26 unterbunden ist. Lediglich beispielhaft ist bei der hier beschriebenen Ausführungsform die mindestens eine Drehmomentabstützkomponente 26a an der in der zweiten Vertiefung 12d des Primärkolbens 12 befestigten Mutter 26 befestigt oder ausgebildet.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist der Elektromotor 10 derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes 22 an dem Primärkolben 12 angebunden, dass während eines Betriebs des Elektromotors 10 ein (nicht dargestellter) Rotor des Elektromotors 10 in eine Rotierbewegung um eine Rotationsachse 34 versetzt ist, welche parallel zu der Verstellachse 28 des Primärkolbens 12 ausgerichtet ist und von der Verstellachse 28 um einen Abstand ungleich Null beabstandet ist. Man kann die hier beschriebene Anordnung/Ausrichtung des Elektromotors 10 als eine parallele Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 umschreiben. Mittels der parallelen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 kann eine maximale Ausdehnung des motorisierten Bremsdruckerzeugers entlang der Verstellachse 28 seines Primärkolbens 12 reduziert werden. Der in den 1a bis 1c bildlich wiedergegebene motorisierte Bremsdruckerzeuger ist deshalb in seiner Baulänge optimiert.
Zur Übertragung der Motorkraft des Elektromotors 10 über das Getriebe 22 auf den Primärkolben 12 bei einer parallelen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 kann das Getriebe 22 beispielsweise benachbart zu dem Elektromotor 10 eine erste Stufe, wie z.B. eine Stirnradstufe oder mit einem Planetengetriebe, aufweisen. Zwischen der ersten Stufe und der Rotations- und Translations-Getriebestufe kann das Getriebe 22 zusätzlich noch eine (weitere) Stirnradstufe haben.
Außerdem ist bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Elektromotor 10 in einem „eigenen“ Motorgehäuse 36 und außerhalb des Getriebegehäuses 32 angeordnet. Während das Hauptbremszylindergehäuse 14 mittels der mindestens einen Schraube 30 an einem hervorstehenden ersten Abschnitt der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 angeschraubt ist, ist das Motorgehäuse 36 an einem verglichen mit dem ersten Abschnitt zurückversetzten zweiten Abschnitt der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 befestigt. Dies bewirkt einen kompakten Gesamtaufbau des motorisierten Bremsdruckerzeugers, weshalb dieser an einer Vielzahl von Fahrzeugtypen/Kraftfahrzeugtypen leicht montierbar ist. Beispielsweise kann ein durch das Befestigen des Motorgehäuses 36 an dem zurückversetzten zweiten Abschnitt der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 „gewonnener“ Bauraum zum Befestigen einer Steuerelektronik 38 genutzt werden, indem die Steuerelektronik 38 an einer von dem zweiten Abschnitt der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 weg gerichteten Seite des Motorgehäuses 36 befestigt ist/wird. Ebenso kann an dem Hauptbremszylindergehäuse 14 leicht ein Bremsflüssigkeitsreservoir 40 befestigt werden.
2a und 2b zeigen schematische Darstellungen einer zweiten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers.
Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist bei dem motorisierten Bremsdruckerzeuger der 2a und 2b der Elektromotor 10 in dem Getriebegehäuse 32 angeordnet/integriert. Das den Elektromotor 10 und das Getriebe 22 umgebende Getriebegehäuse 32 kann deshalb als ein Elektromotor-Getriebe-Gehäuse 32 bezeichnet werden. Die gemeinsame Integration des Elektromotors 10 mit dem Getriebe 22 in das Elektromotor-Getriebe-Gehäuse 32 kann somit mit der parallelen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 kombiniert werden. Deshalb ist auch der motorisierte Bremsdruckerzeuger der 2a und 2b längenoptimiert. Wie in 2a und 2b außerdem erkennbar ist, kann eine Kompaktheit des motorisierten Bremsdruckerzeugers gesteigert werden, indem, während das Hauptbremszylindergehäuse 14 an dem hervorstehenden ersten Abschnitt der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 angeschraubt ist, die Steuerelektronik 38 an dem verglichen mit dem ersten Abschnitt zurückversetzten zweiten Abschnitt der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 befestigt ist/wird.
Bei einer parallelen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 und einer gleichzeitigen Integration des Elektromotors 10 in das Elektromotor-Getriebe-Gehäuse 32 kann das Getriebe 22 beispielsweise benachbart zu dem Elektromotor 10 als erste Stufe z.B. eine Stirnradstufe oder ein Planetengetriebe haben. Zwischen der ersten Stufe und einer dritten Stufe kann eine (weitere) Stirnradstufe liegen. Die zwischen der zweiten Stufe und der Rotations- und Translations-Getriebestufe angeordnete dritte Stufe kann eine Gewinde-Spindel-Stufe sein.
Bezüglich weiterer Merkmale des motorisierten Bremsdruckerzeugers der 2a und 2b und ihrer Vorteile wird auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform der 1a bis 1c verwiesen.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers.
Bei dem in 3 schematisch wiedergegebenen motorisierten Bremsdruckerzeuger ist der Elektromotor 10 derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes 22 an dem Primärkolben 12 angebunden, dass während eines Betriebs des Elektromotors 10 der Rotor des Elektromotors 10 in eine Rotierbewegung um eine senkrecht zu der Verstellachse 28 des Primärkolbens 12 ausgerichtete Rotationsachse 42 versetzt ist. Man kann die hier beschriebene Anordnung/Ausrichtung des Elektromotors 10 auch als eine senkrechte Anordnung oder L-förmige Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 umschreiben. Wie anhand der 3 erkennbar ist, ist auch mittels der senkrechten Anordnung oder L-förmigen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 eine maximale Ausdehnung des motorisierten Bremsdruckerzeugers entlang der Verstellachse 28 seines Primärkolbens 12 reduzierbar. Außerdem weist der motorisierte Bremsdruckerzeuger der 3 aufgrund der senkrechten Anordnung oder L-förmigen Anordnung seines Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 einen Bauraumbedarf auf, welcher sich bei einer Vielzahl von Fahrzeugtypen/Kraftfahrzeugtypen gut in ein Montagekonzept umsetzen lässt.
Das Getriebe 22 kann bei der senkrechten Anordnung oder L-förmigen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 beispielsweise benachbart zu dem Elektromotor 10 als erste Stufe ein Schneckengetriebe umfassen. Zwischen der ersten Stufe und der Rotations- und Translations-Getriebestufe kann das Getriebe 22 zusätzlich noch eine Gewinde-Spindel-Stufe oder einen Kugelgewindetrieb (KGT) haben.
Lediglich beispielhaft ist bei dem hier beschriebenen motorisierten Bremsdruckerzeuger der Elektromotor 10 in seinem „eigenen“ Motorgehäuse 36 angeordnet. Das Motorgehäuse 36 ist an einer dritten Seite 32c des Getriebegehäuses 32, welche zwischen der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 mit dem daran angeschraubten Hauptbremszylindergehäuse 14 und einer von der ersten Seite 32a weg gerichteten zweiten Seite 32b des Getriebegehäuses 32 liegt, befestigt. Außerdem ist die Steuerelektronik 38 an einer von dem Getriebegehäuse 32 weg gerichteten Seite des Motorgehäuses 36 befestigt. Alternativ kann der Elektromotor 10 jedoch auch bei der senkrechten Anordnung oder L-förmigen Anordnung zu dem Primärkolben 12 in das Getriebegehäuse 32 integriert sein. In diesem Fall kann die Steuerelektronik 38 platzsparenderweise an der zwischen der ersten Seite 32a und der zweiten Seite 32b liegenden dritten Seite 32c des Getriebegehäuses 32 befestigt sein.
Bezüglich weiterer Merkmale des motorisierten Bremsdruckerzeugers der 3 und ihrer Vorteile wird auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform der 1a bis 1c verwiesen.
4a und 4b zeigen schematische Darstellungen einer vierten Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers.
Die mechanische Anbindung des Elektromotors 10 der Ausführungsform der 4a und 4b an dem zusammenwirkenden Primärkolben 12 über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes 22 ist derart ausgebildet, dass während eines Betriebs des Elektromotors 10 der Rotor des Elektromotors 10 in eine Rotierbewegung um die Verstellachse 28 des Primärkolbens 12 versetzt ist. Bei dem motorisierten Bremsdruckerzeuger der 4a und 4b sind der Elektromotor 10 und der Primärkolben 12 somit koaxial oder hintereinander angeordnet. Mittels der koaxialen Anordnung des Elektromotors 10 und des damit zusammenwirkenden Primärkolbens 12 kann eine Ausdehnung des motorisierten Bremsdruckerzeugers in einer senkrecht zu der Verstellachse 28 des Primärkolbens 12 ausgerichteten Raumrichtung reduziert werden. Man kann dies auch als eine Optimierung eines senkrecht zu der Verstellachse 28 des Primärkolbens 12 ausgerichteten Durchmessers des motorisierten Bremsdruckerzeugers umschreiben.
Zur Übertragung der Motorkraft des Elektromotors 10 über das Getriebe 22 auf den Primärkolben 12 bei einer koaxialen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 kann das Getriebe 22 beispielsweise als erste Stufe ein Planetengetriebe umfassen. Zwischen der ersten Stufe und der Rotations- und Translationsstufe kann eine zweite Stufe, z.B. ein Planetengetriebe, angeordnet sein.
Auch bei einer koaxialen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 kann der Elektromotor 10 in seinem „eigenen“ Motorgehäuse 36 angeordnet sein. In diesem Fall kann das Motorgehäuse 36 an der von der ersten Seite 32a des Getriebegehäuses 32 mit dem daran festgeschraubten Hauptbremszylindergehäuse 14 weg gerichteten zweiten Seite 32b des Getriebegehäuses 32 befestigt sein. Mittels einer Befestigung der Steuerelektronik 38 an einer von dem Getriebegehäuse 32 weg gerichteten Seite des Motorgehäuses 36 kann sichergestellt werden, dass die Steuerelektronik 38 nicht/kaum zu einer Steigerung einer maximalen Ausdehnung des motorisierten Bremsdruckerzeugers in einer senkrecht zu der Verstellachse 28 des Primärkolbens 12 ausgerichteten Raumrichtung beiträgt.
Bezüglich weiterer Merkmale des motorisierten Bremsdruckerzeugers der 4a und 4b und ihrer Vorteile wird auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform der 1a bis 1c verwiesen.
5a und 5b zeigen schematische Darstellungen einer fünften Ausführungsform des motorisierten Bremsdruckerzeugers.
Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist bei dem motorisierten Bremsdruckerzeuger der 5a und 5b der Elektromotor 10 in das Getriebegehäuse 32 integriert. Die koaxiale Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 ist somit auch mit einer Integration des Elektromotors 10 in das Getriebegehäuse 32 kombinierbar. Auch in diesem Fall kann mittels einer Befestigung der Steuerelektronik 38 an der zweiten Seite 32b des Getriebegehäuses 32 eine Steigerung einer Ausdehnung des motorisierten Bremsdruckerzeugers in einer senkrecht zu der Verstellachse 28 seines Primärkolbens 12 ausgerichteten Raumrichtung vermieden werden.
In 5b sind der Rotor 10a und ein Stator 10b des Elektromotors 10 bildlich wiedergegeben. Über mindestens eine Steckverbindung zwischen dem Elektromotor 10 und der Steuerelektronik 38 kann jeweils eine Schnittstelle 44 zur Steuerung des Elektromotors 10 durch die Steuerelektronik 38 realisiert sein.
Auch bei einer koaxialen Anordnung des Elektromotors 10 zu dem Primärkolben 12 und einer Integration des Elektromotors 10 in das Getriebegehäuse 32 kann das Getriebe 22 beispielsweise als erste Stufe ein Planetengetriebe, als zweite Stufe ein Planetengetriebe und als dritte Stufe die Rotations- und Translations-Getriebestufe aus der Spindel 24 und der Mutter 26 haben. Skizziert sind in 5b die Planetenträger 46 (planet carrier), die damit zusammenwirkenden Planeten 48, ein Hohlrad 50 und Lagerschilde 52.
Bezüglich weiterer Merkmale des motorisierten Bremsdruckerzeugers der 5a und 5b und ihrer Vorteile wird auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform der 1 und 4 verwiesen.
Alle oben beschriebenen motorisierten Bremsdruckerzeuger können vorteilhaft in einem Fremdkraftbremssystem, speziell in einem Brake-by-Wire-Bremssystem, eingesetzt werden. Unter dem Fremdkraftbremssystem/Brake-by-Wire-Bremssystem ist ein Bremssystem zu verstehen, bei welchem der in dem Hauptbremszylindergehäuse 14 ausgebildete Hauptbremszylinder von einem Bremsbetätigungselement des Bremssystems, wie z.B. einem Bremspedal, mechanisch entkoppelt ist. Die in dem Hauptbremszylindergehäuse 14 ausgeführte Kraft-Druck-Umwandlung umfasst somit lediglich eine Umwandlung der Motorkraft des Elektromotors 10 in einem in dem Hauptbremszylindergehäuse 14 bewirkten Bremsdruck, jedoch keine Umwandlung einer auf das Bremsbetätigungselement des Fremdkraftbremssystems/Brake-by-Wire-Bremssystems ausgeübten Fahrerbremskraft. Eine Verwendbarkeit der oben beschriebenen motorisierten Bremsdruckerzeuger ist auch auf keinen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp eines mit dem jeweiligen Fremdkraftbremssystem/Brake-by-Wire-Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt.
Die oben beschriebenen motorisierten Bremsdruckerzeuger sind zur unabhängigen Versorgung zweier Bremskreise mit Bremsflüssigkeit geeignet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in den oben beschriebenen Fig. wiedergegebene Ausbildung des Hauptbremszylindergehäuses 14 für ein zweikreisiges Bremssystem nur beispielhaft zu interpretieren ist. Alternativ kann das mit dem motorisierten Bremsdruckerzeuger ausgebildete Bremssystem auch nur einen einzigen Bremskreis haben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018211443 A1 [0002]

Claims

Motorisierter Bremsdruckerzeuger für ein Fremdkraftbremssystem mit: einem Elektromotor (10); einem Primärkolben (12); einem Hauptbremszylindergehäuse (14) mit zumindest einer in dem Hauptbremszylindergehäuse (14) angeordneten Primärfeder (16), wobei der Primärkolben (12) mittels der Primärfeder (16) von einer Innenwand des Hauptbremszylindergehäuses (14) oder einem mittels einer Sekundärfeder (20) von der Innenwand abgestützten Sekundärkolben (18) abgestützt ist; und einem Getriebe (22) mit zumindest einer Rotations- und Translations-Getriebestufe aus einer Spindel (24) und einer an der Spindel (24) angeordneten Mutter (26); dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbremszylindergehäuse (14) mittels mindestens einer Schraube (30) an einer ersten Seite (32a) eines Getriebegehäuses (32) mit dem darin angeordneten Getriebe (22) angeschraubt ist, und der Elektromotor (10) derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes (22) an dem Primärkolben (12) angebunden ist, dass über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes (22) eine Motorkraft des Elektromotors (10) so auf den Primärkolben (12) übertragbar ist, dass der Primärkolben (12) mittels der übertragenen Motorkraft entgegen einer Rückstellkraft zumindest der Primärfeder (16) entlang einer Verstellachse (28) verstellbar ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 1, wobei das Hauptbremszylindergehäuse (14) ein Kokillenguss ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektromotor (10) derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes (22) an dem Primärkolben (12) angebunden ist, dass während eines Betriebs des Elektromotors (10) ein Rotor (10a) des Elektromotors (10) in eine Rotierbewegung um eine parallel zu der Verstellachse (28) des Primärkolbens (12) ausgerichtete und von der Verstellachse (28) beabstandete Rotationsachse (34) versetzt ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 3, wobei das Hauptbremszylindergehäuse (14) mittels der mindestens einen Schraube (30) an einem hervorstehenden ersten Abschnitt der ersten Seite (32a) des Getriebegehäuses (32) angeschraubt ist, und wobei der Elektromotor (10) in einem Motorgehäuse (36) angeordnet ist und das Motorgehäuse (36) an einem verglichen mit dem ersten Abschnitt zurückversetzten zweiten Abschnitt der ersten Seite (32a) des Getriebegehäuses (32) befestigt ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektromotor (10) derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes (22) an dem Primärkolben (12) angebunden ist, dass während eines Betriebs des Elektromotors (10) der Rotor (10a) des Elektromotors (10) in eine Rotierbewegung um eine senkrecht zu der Verstellachse (28) des Primärkolbens (12) ausgerichtete Rotationsachse (42) versetzt ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 5, wobei der Elektromotor (10) in dem Motorgehäuse (36) angeordnet ist und das Motorgehäuse (36) an einer dritten Seite (32c) des Getriebegehäuses (32), welche zwischen der ersten Seite (32a) des Getriebegehäuses (32) und einer von der ersten Seite (32a) des Getriebegehäuses (32) weg gerichteten zweiten Seite (32b) des Getriebegehäuses (32) liegt, befestigt ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektromotor (10) derart mechanisch über zumindest die Rotations- und Translations-Getriebestufe des Getriebes (22) an dem Primärkolben (12) angebunden ist, dass während eines Betriebs des Elektromotors (10) der Rotor (10a) des Elektromotors (10) in eine Rotierbewegung um die Verstellachse (28) des Primärkolbens (12) versetzt ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 7, wobei der Elektromotor (10) in dem Motorgehäuse (36) angeordnet ist und das Motorgehäuse (36) an der von der ersten Seite (32a) des Getriebegehäuses (32) weg gerichteten zweiten Seite (32b) des Getriebegehäuses (32) befestigt ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach Anspruch 3, 5 oder 7, wobei der Elektromotor (10) in dem Getriebegehäuse (32) angeordnet ist.
Motorisierter Bremsdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf einer ersten Kolbenseite (12a) des Primärkolbens (12) eine erste Vertiefung (12b) ausgebildet ist, in welcher zumindest ein zu dem Primärkolben (12) ausgerichteter Teilabschnitt der Primärfeder (16) befestigt ist, und auf einer von der ersten Kolbenseite (12a) weg gerichteten zweiten Kolbenseite (12c) des Primärkolbens (12) eine zweite Vertiefung (12d) ausgebildet ist, in welcher ein zu dem Primärkolben (12) ausgerichteter Teilabschnitt der Spindel (24) oder ein zu dem Primärkolben (12) ausgerichteter Teilabschnitt der Mutter (26) befestigt ist, wobei die Spindel (24) oder die Mutter (26) mittels des Betriebes des Elektromotors (10) in Bezug zu dem Primärkolben (12) in eine Drehbewegung versetzbar ist und zumindest ein zu dem Primärkolben (12) ausgerichteter Teilabschnitt der in die Drehbewegung versetzten Spindel (24) oder Mutter (26) in die zweite Vertiefung (12d) des Primärkolbens (12) hineindrehbar ist, und wobei die auf der ersten Kolbenseite (12a) ausgebildete erste Vertiefung (12b) zumindest einen zu der ersten Kolbenseite (12a) ausgerichteten Teilabschnitt der zweiten Vertiefung (12d) umrahmt.
Fremdkraftbremssystem für ein Fahrzeug mit einem motorisierten Bremsdruckerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fremdkraftbremssystem nach Anspruch 11, wobei das Fremdkraftbremssystem ein Brake-by-Wire-Bremssystem ist.