DE102022205437A1

DE102022205437A1 - Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, Verfahren zum Herstellen einer Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem

Info

Publication number: DE102022205437A1
Application number: DE102022205437.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Lutz; Guenter Escher; Martin Winkler; Ben Ferguson; Christoph Voelkel; Sven Langhorst; Alice Schacherl; Ignaz Hatt
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: WO2023232634A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung (1) für ein Bremssystem (2), das einen betätigbaren Hauptbremszylinder (14) aufweist, mit einer Getriebeeinrichtung (16), die eine verschiebbare Gewindespindel (17) aufweist, wobei der Hauptbremszylinder (14) durch eine Verschiebung der Gewindespindel (17) betätigbar ist, mit einem Elektromotor (12) zum Antreiben der Getriebeeinrichtung (16), und mit einem Gehäuse (3), in dem die Gewindespindel (17) zumindest teilweise angeordnet ist, wobei ein Drehsicherungselement (24) mit der Gewindespindel (17) drehfest verbunden ist, und wobei das Gehäuse (3) zumindest einen Drehgegenanschlag (37,38) aufweist, der zur Ausbildung einer Verdrehsicherung (23) für die Gewindespindel (17) mit einem Drehanschlag (40,41) des Drehsicherungselementes (24) zusammenwirkt. Es ist vorgesehen, dass das Gehäuse (3) ein Extrusionsprofil (3) ist, und dass der Drehgegenanschlag (37,38) durch eine Extrusionsstruktur (35) des Extrusionsprofils (3) gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, das einen betätigbaren Hauptbremszylinder aufweist, mit einer Getriebeeinrichtung, die eine verschiebbare Gewindespindel aufweist, wobei der Hauptbremszylinder durch eine Verschiebung der Gewindespindel betätigbar ist, mit einem Elektromotor zum Antreiben der Getriebeeinrichtung, und mit einem Gehäuse, in dem die Gewindespindel zumindest teilweise angeordnet ist, wobei ein Drehsicherungselement mit der Gewindespindel drehfest verbunden ist, und wobei das Gehäuse zumindest einen Drehgegenanschlag aufweist, der zur Ausbildung einer Verdrehsicherung für die Gewindespindel mit einem Drehanschlag des Drehsicherungselementes zusammenwirkt.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, wobei ein Gehäuse mit zumindest einem Drehgegenanschlag und eine Getriebeeinrichtung mit einer verschiebbaren Gewindespindel bereitgestellt werden, wobei ein Drehsicherungselement mit der Gewindespindel drehfest verbunden wird, wobei die Getriebeeinrichtung derart angeordnet wird, dass die Gewindespindel zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist und ein Drehanschlag des Drehsicherungselementes zur Ausbildung einer Verdrehsicherung für die Gewindespindel mit dem Drehgegenanschlag des Gehäuses zusammenwirkt, und wobei ein Elektromotor derart mit der Getriebeeinrichtung wirkverbunden wird, dass die Getriebeeinrichtung durch den Elektromotor antreibbar ist.
Stand der Technik
Ein hydraulisches Bremssystem eines Kraftfahrzeugs weist typischerweise mehrere Reibbremseinrichtungen auf, die mit einem Hauptbremszylinder des Bremssystems hydraulisch verbunden sind. Wird der Hauptbremszylinder betätigt, so wird eine Hydraulikflüssigkeit in Nehmerzylinder der Reibbremseinrichtungen verschoben, sodass die Reibbremseinrichtungen dann ein Reibbremsmoment erzeugen. Zur Betätigung des Hauptbremszylinders ist dabei typischerweise eine Betätigungseinrichtung vorhanden. Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen werden auch Betätigungseinrichtungen von Bremssystemen zunehmend elektrifiziert. Eine Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2020 208 764 A1 bekannt. Die Betätigungseinrichtung weist eine Getriebeeinrichtung mit einer verschiebbaren Gewindespindel auf. Die Getriebeeinrichtung ist durch einen Elektromotor der Betätigungseinrichtung antreibbar. Ist die Betätigungseinrichtung bestimmungsgemäß in dem Bremssystem verbaut, so ist der Hauptbremszylinder durch eine Verschiebung der Gewindespindel betätigbar. Die Betätigungseinrichtung weist außerdem ein Gehäuse mit zumindest einem Drehgegenanschlag auf. Die Gewindespindel ist zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet. Um eine Drehung der Gewindespindel relativ zu dem Gehäuse zu verhindern, ist ein mit der Gewindespindel drehfest verbundenes Drehsicherungselement vorhanden. Der Drehgegenanschlag des Gehäuses wirkt zur Ausbildung einer Verdrehsicherung für die Gewindespindel mit einem Drehanschlag des Drehsicherungselementes zusammen.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch aus, dass das Gehäuse ein Extrusionsprofil ist, und dass der Drehgegenanschlag durch eine Extrusionsstruktur des Extrusionsprofil gebildet wird. Ein Extrusionsprofil ist ein durch Extrudieren beziehungsweise Strangpressen gefertigtes Bauteil. Ein Extrusionsprofil weist über seine gesamte Längserstreckung hinweg die gleiche Querschnittsfläche auf, abgesehen von eventuell an dem Extrusionsprofil vorgenommenen Nachbearbeitungen. Die Querschnittsfläche eines Extrusionsprofils entspricht im Hinblick auf ihre Form der Öffnung des Extrusionswerkzeugs, das zur Herstellung des Extrusionsprofils verwendet wurde. Extrusionsprofile sind typischerweise kostengünstig herstellbar, sodass durch die Ausbildung des Gehäuses als Extrusionsprofil die Herstellungskosten für die Betätigungseinrichtung verringert werden können. Eine Extrusionsstruktur ist eine durch Extrudieren gefertigte Struktur des Extrusionsprofils. Durch Extrudieren können zur Ausbildung des Drehgegenanschlags geeignete Strukturen einfach realisiert werden. Weil der Drehgegenanschlag durch eine Extrusionsstruktur gebildet wird, ist eine aufwändige Nachbearbeitung zur Ausbildung des Drehgegenanschlags nicht notwendig. Dies führt dazu, dass die Kosten für die Herstellung der Betätigungseinrichtung weiter verringert werden können. Besonders bevorzugt ist das Gehäuse beziehungsweise das Extrusionsprofil aus Aluminium gefertigt. Die Gewindespindel ist erfindungsgemäß zumindest teilweise in dem Gehäuse beziehungsweise dem Extrusionsprofil angeordnet. Vorzugsweise ragt die Gewindespindel in das Gehäuse hinein, sodass die Gewindespindel nur teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist. Alternativ dazu ist die Gewindespindel insgesamt in dem Extrusionsprofil angeordnet. Das Gehäuse ist vorzugsweise röhrenförmig ausgebildet und weist insofern eine umlaufende Mantelwand auf, die ein Gehäuseinneres des Gehäuses definiert beziehungsweise umschließt. Das Drehsicherungselement ist vorzugsweise separat von der Gewindespindel ausgebildet und an der Gewindespindel befestigt. Alternativ dazu ist das Drehsicherungselement vorzugsweise einstückig mit der Gewindespindel ausgebildet. Vorzugsweise ist das Drehsicherungselement an einem dem Hauptbremszylinder zugewandten Ende der Gewindespindel angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Verschiebeachse der Gewindespindel senkrecht zu der Querschnittsfläche des Extrusionsprofils ausgerichtet ist. Hierdurch kann die Wirkverbindung der Gewindespindel mit dem Hauptbremszylinder einfach realisiert werden. Vorzugsweise ist der Hauptbremszylinder an einer Stirnseite des Extrusionsprofils angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung ein Spindelgetriebe aufweist, wobei das Spindelgetriebe die Gewindespindel und eine drehbar gelagerte Spindelmutter aufweist, wobei die Spindelmutter in eine erste Drehrichtung und in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung drehbar ist, und wobei die Verdrehsicherung dazu ausgebildet ist, eine Drehung der Gewindespindel sowohl in die erste Drehrichtung also in die zweite Drehrichtung zu sperren. Durch eine derartige Ausführung der Verdrehsicherung wird erreicht, dass die Gewindespindel durch eine Drehung der Spindelmutter in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Spindelmutter entlang der Verschiebeachse sowohl in eine erste Richtung als auch in eine der ersten Richtung entgegengerichtete zweite Richtung verschiebbar ist.
Vorzugsweise weist das Extrusionsprofil zumindest einen entgegen der ersten Drehrichtung ausgerichteten ersten Drehgegenanschlag und zumindest einen entgegen der zweiten Drehrichtung ausgerichteten zweiten Drehgegenanschlag auf, wobei der erste Drehgegenanschlag mit einem ersten Drehanschlag des Drehsicherungselementes zusammenwirkt, und wobei der zweite Drehgegenanschlag mit einem zweiten Drehanschlag des Drehsicherungselementes zusammenwirkt. Vorzugsweise sind der erste Drehgegenanschlag und der zweite Drehgegenanschlag Teil derselben Extrusionsstruktur des Extrusionsprofils. Alternativ dazu sind der erste Drehgegenanschlag und der zweite Drehgegenanschlag vorzugsweise Teil unterschiedlicher Extrusionsstrukturen des Extrusionsprofils. Vorzugsweise weist das Extrusionsprofil mehrere in Umfangsrichtung des Extrusionsprofils voneinander beabstandete erste Drehgegenanschläge und/oder mehrere in Umfangsrichtung des Extrusionsprofils voneinander beabstandete zweite Drehgegenanschläge auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Extrusionsstruktur eine sich durch das Extrusionsprofil erstreckende Nut ist, und dass ein Radialvorsprung des Drehsicherungselementes in die Nut radial eingreift. Eine sich durch das Extrusionsprofil erstreckende Nut ist zum einen durch Extrudieren technisch einfach realisierbar. Zudem ist eine Nut zur Ausbildung der Verdrehsicherung besonders geeignet. Der zuvor erwähnte erste Drehgegenanschlag und der zuvor erwähnte zweite Drehgegenanschlag werden vorzugsweise durch unterschiedliche Seitenwände der Nut gebildet. Vorzugsweise erstreckt sich die Nut bezogen auf die Verschiebeachse der Gewindespindel axial durch das Extrusionsprofil.
Vorzugsweise weist das Extrusionsprofil mehrere sich durch das Extrusionsprofil erstreckende Nuten auf, die in Umfangsrichtung des Extrusionsprofils voneinander beabstandet sind. Besonders bevorzugt sind zwei Nuten vorhanden, die einander diametral gegenüberliegen.
Vorzugsweise weist der Drehgegenanschlag eine Gleitbeschichtung auf. Durch die Gleitbeschichtung kann eine reibungsarme Führung des Drehsicherungselementes und somit der Gewindespindel in dem Extrusionsprofil erreicht werden. Beispielsweise ist die Gleitbeschichtung eine Beschichtung aus einem Kunststoff, insbesondere PTFE.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Drehsicherungselement einen Gleitschuh aufweist, dass der Gleitschuh den Drehanschlag bildet. Auch durch den Gleitschuh kann eine reibungsarme Führung des Drehsicherungselementes und somit der Gewindespindel in dem Extrusionsprofil erreicht werden. Vorzugsweise ist der Gleitschuh aus Kunststoff gefertigt. Weist das Drehsicherungselement den Gleitschuh auf, so wird auf die zuvor erwähnte Gleitbeschichtung vorzugsweise verzichtet.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen in einem Durchbruch der Gewindespindel verschiebbar gelagerten Druckkraftübertrager auf, wobei der Druckkraftübertrager mit einer Eingangsstange der Betätigungseinrichtung verbunden ist, und wobei der Hauptbremszylinder durch eine Verschiebung des Druckkraftübertragers betätigbar ist. Der Hauptbremszylinder ist also sowohl mittels der Gewindespindel durch den Elektromotor als auch mittels des Druckkraftübertragers durch die Eingangsstange betätigbar. Durch die Lagerung des Druckkraftübertragers in dem Durchbruch der Gewindespindel kann eine besonders vorteilhafte Anbindung sowohl des Druckkraftübertragers als auch der Gewindespindel an den Hauptbremszylinder erreicht werden. Insbesondere sind sowohl die Gewindespindel als auch der Druckkraftübertrager koaxial zu in dem Hauptbremszylinder verschiebbar gelagerten Hydraulikkolben angeordnet beziehungsweise ausgerichtet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Mantelwand des Extrusionsprofils eine ebene erste Montagefläche aufweist, und dass auf der ersten Montagefläche ein Steuergerät der Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Weil die erste Montagefläche eben ausgebildet ist, ist sie zur Anordnung eines Steuergerätes besonders geeignet. Zudem sind ebene Montageflächen durch Extrudieren einfach realisierbar. Vorzugsweise ist das Steuergerät dazu ausgebildet, den Elektromotor anzusteuern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mantelwand eine ebene zweite Montagefläche aufweist, und dass der Elektromotor auf der zweiten Montagefläche angeordnet ist. Weil die zweite Montagefläche eben ausgebildet ist, ist sie zur Anordnung des Elektromotors besonders geeignet. Zudem sind ebene Montageflächen durch Extrudieren einfach realisierbar.
Vorzugsweise weist die Mantelwand zumindest einen Durchbruch auf. Vorzugsweise ist der Durchbruch durch Nachbearbeiten des Extrusionsprofils ausgebildet. Beispielsweise ist der Durchbruch in die Mantelwand eingefräst. Dabei kann der Durchbruch der Mantelwand in der Betätigungseinrichtung verschiedene Aufgaben erfüllen. Vorzugsweise weist die Mantelwand einen Durchbruch auf, in den ein Sensor eingesetzt ist, der dazu ausgebildet ist, die Schiebestellungen der Gewindespindel und des Druckkraftübertragers zu überwachen. Alternativ oder zusätzlich weist die Mantelwand vorzugsweise zumindest einen Durchbruch auf, durch den eine Getriebewelle der Getriebeeinrichtung drehbar gelagert ist. Alternativ oder zusätzlich weist die Mantelwand vorzugsweise zumindest einen Durchbruch auf, durch den wenigstens eine elektrisch leitfähige Motorphasenzuleitung hindurchragt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 13 dadurch aus, dass das Gehäuse mitsamt dem Drehgegenanschlag durch Extrudieren gefertigt wird. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen

1 eine perspektivische Darstellung einer Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem,
2 eine Schnittdarstellung der Betätigungseinrichtung,
3 ein Gehäuse der Betätigungseinrichtung,
4 eine weitere Darstellung des Gehäuses und
5 ein Verfahren zum Herstellen der Betätigungseinrichtung.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Betätigungseinrichtung 1 für ein nicht näher dargestelltes Bremssystem 2 eines Kraftfahrzeugs. Die Betätigungseinrichtung 1 weist ein Gehäuse 3 auf. Das Gehäuse 3 ist röhrenförmig ausgebildet und weist insofern eine umlaufende Mantelwand 4 auf, die ein Gehäuseinneres 5 des Gehäuses 3 umschließt. An einer Stirnseite 6 des Gehäuses 3 ist ein scheibenförmiger Gehäuseteil 7 angeordnet. Vorliegend ist der Gehäuseteil 7 durch mehrere Befestigungsmittel 8 an dem Gehäuse 3 befestigt. Der Gehäuseteil 7 weist mehrere Befestigungsstrukturen 9 zur Befestigung der Betätigungseinrichtung 1 an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs auf.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem eine Antriebseinheit 10 auf, die an dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 10 weist einen Elektromotor 12 auf, der in einem Motorgehäuse 11 angeordnet und deshalb in 1 nicht erkenntlich ist. Außerdem weist die Betätigungseinrichtung 1 ein Steuergerät 13 auf. Das Steuergerät 13 ist auf einer von der Antriebseinheit 10 abgewandten Seite des Gehäuses 3 an dem Gehäuse 3 angeordnet. Das Steuergerät 13 ist dazu ausgebildet, den Elektromotor 12 anzusteuern. An einer von der Stirnseite 6 abgewandten weiteren Stirnseite des Gehäuses 3 ist ein Hauptbremszylinder 14 angeordnet, in dem vorliegend zwei Hydraulikkolben 15 verschiebbar gelagert sind. Ist die Betätigungseinrichtung 1 bestimmungsgemäß in dem Bremssystem 2 verbaut, so ist der Hauptbremszylinder 14 fluidtechnisch mit Nehmerzylindern von Reibbremseinrichtungen des Bremssystems 2 verbunden.
2 zeigt einen Längsschnitt der Betätigungseinrichtung 1. Die Betätigungseinrichtung 1 weist eine Getriebeeinrichtung 16 auf. Die Getriebeeinrichtung 16 ist derart mit dem Elektromotor 12 wirkverbunden, dass die Getriebeeinrichtung 16 durch den Elektromotor 12 antreibbar ist. Die Getriebeeinrichtung 16 weist eine verschiebbar gelagerte Gewindespindel 17 auf. Die Gewindespindel 17 ragt durch einen Durchbruch 18 des Gehäuseteils 7 in das Gehäuseinnere 5 des Gehäuses 3 hinein und ist somit teilweise in dem Gehäuseinneren 5 des Gehäuses 3 angeordnet. Die Gewindespindel 17 ist entlang einer Verschiebeachse in eine erste Richtung 19 und in eine der ersten Richtung 19 entgegengerichtete zweite Richtung 20 verschiebbar. Die Richtungen 19 und 20 sind senkrecht zu der Querschnittsfläche des Gehäuses 3 ausgerichtet. Die Gewindespindel 17 ist Teil eines Spindelgetriebes 21 der Getriebeeinrichtung 16 ist. Das Spindelgetriebe 21 weist zusätzlich zu der Gewindespindel 17 eine drehbar gelagerte Spindelmutter 22 auf. Die Spindelmutter 22 ist in eine erste Drehrichtung 42 und in eine der ersten Drehrichtung 42 entgegengesetzte zweite Drehrichtung 43 drehbar. Eine Innenverzahnung der Spindelmutter 22 kämmt mit einer Außenverzahnung der Gewindespindel 17. Um zu gewährleisten, dass die Gewindespindel 17 bei einer Drehung der Spindelmutter 22 verschoben wird anstatt sich mit der Spindelmutter 22 mitzudrehen, ist der Gewindespindel 17 eine Verdrehsicherung 23 zugeordnet. Hierzu ist ein Drehsicherungselement 24 vorhanden, das an der Gewindespindel 17 befestigt ist, vorliegend an einem dem Hauptbremszylinder 14 zugewandten Ende der Gewindespindel 17. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Drehsicherungselement 24 einstückig mit der Gewindespindel 17 ausgebildet. Das Drehsicherungselement 24 wirkt zur Ausbildung der Verdrehsicherung 23 mit dem Gehäuse 3 zusammen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Vorliegend ist an dem Drehsicherungselement 24 ein topfförmiger Schubkörper 25 befestigt.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem einen relativ zu der Gewindespindel 17 verschiebbar gelagerten Druckkraftübertrager 26 auf, wobei auch der Druckkraftübertrager 26 durch den Durchbruch 18 in das Gehäuseinnere 5 hineinragt und somit teilweise in dem Gehäuseinneren 5 des Gehäuses 3 angeordnet ist. Der Druckkraftübertrager 26 ist in die erste Richtung 19 und in die zweite Richtung 20 verschiebbar. Vorliegend ist der Druckkraftübertrager 26 in einem Durchbruch 27 der Gewindespindel 17 gelagert. Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Druckkraftübertrager 26 mehrteilig ausgebildet. Hierzu weist der Druckkraftübertrager 26 einen stangenförmigen Abschnitt 28 auf, der in dem Durchbruch 27 angeordnet ist. Zusätzlich weist der Druckkraftübertrager 26 eine Druckkappe 29 auf, die an einem dem Hauptbremszylinder 14 zugewandten Ende des Druckkraftübertragers 26 angeordnet ist. Die Druckkappe 29 ist an dem stangenförmigen Abschnitt 28 befestigt, vorliegend durch Verbördeln. Ein von dem Hauptbremszylinder 14 abgewandtes Ende des Druckkraftübertragers 26 ist mit einer Eingangsstange 30 verbunden, sodass der Druckkraftübertrager 26 durch die Eingangsstange 30 verschiebbar ist. Vorliegend ist der Druckkraftübertrager 26 durch ein Kugelgelenk 31 mit der Eingangsstange 30 verbunden. Ein von dem Druckkraftübertrager 26 abgewandtes Ende der Eingangsstange 30 ist an einem nicht dargestellten Bremspedal befestigt.
Der Hauptbremszylinder 14 ist sowohl durch eine Verschiebung der Gewindespindel 17 als auch durch eine Verschiebung des Druckkraftübertragers 26 betätigbar. Unter einer Betätigung des Hauptbremszylinders 14 ist zu verstehen, dass die Hydraulikkolben 15 in die erste Richtung 19 verschoben werden. Ist die Betätigungseinrichtung 1 bestimmungsgemäß in dem Bremssystem 2 verbaut, so wird hierdurch eine Hydraulikflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 14 in die Nehmerzylinder der Reibbremseinrichtungen verschoben, sodass die Reibbremseinrichtungen dann ein Reibbremsmoment erzeugen. Vorliegend sind die Gewindespindel 17 und der Druckkraftübertrager 26 durch ein Koppelelement 32 mit den Hydraulikkolben 15 wirkverbindbar oder wirkverbunden. Das Koppelelement 32 weist eine elastisch verformbare Koppelscheibe 33 sowie eine starre Druckstange 34 auf. Wird der Hauptbremszylinder 14 durch den Elektromotor 12 betätigt, so wirkt der Elektromotor 12 mittels der Gewindespindel 17, des Drehsicherungselementes 24, des Schubkörpers 25 und des Koppelelementes 32 auf die Hydraulikkolben 15 ein. Wird der Hauptbremszylinder 14 durch eine Betätigung des Bremspedals betätigt, so wirkt das Bremspedal mittels der Eingangsstange 30, des Druckkraftübertragers 26 und des Koppelelementes 32 auf die Hydraulikkolben 15 ein.
Im Folgenden wird mit Bezug auf die 3 und 4 der Aufbau des Gehäuses 3 näher erläutert. Hierzu zeigt 3 eine perspektivische Darstellung des Gehäuses 3. 4 zeigt eine Darstellung des Gehäuses 3, bei der die Blickrichtung der ersten Richtung 19 entspricht. Das Gehäuse 3 ist ein Extrusionsprofil 3. Das bedeutet, dass das Gehäuse 3 durch Extrudieren gefertigt ist. Ein durch Extrudieren gefertigtes Bauteil weist bezogen auf seine Längserstreckung an jeder Stelle die gleiche Querschnittsfläche auf, abgesehen von gegebenenfalls durchgeführten Nachbearbeitungen an dem Bauteil. Vorliegend ist das Gehäuse 3 beziehungsweise das Extrusionsprofil 3 aus Aluminium gefertigt. Wie aus den Figuren erkenntlich ist, weist das Gehäuseinnere 5 vorliegend einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Wie zuvor erwähnt wurde, wirkt das Drehsicherungselement 24 zur Ausbildung der Verdrehsicherung 23 mit dem Gehäuse 3 zusammen. Das Gehäuse 3 weist hierzu mehrere Nuten 35 auf, die sich im Gehäuseinneren 5 durch die Mantelwand 4 des Gehäuses 3 erstrecken. Vorliegend sind zwei Nuten 35 vorhanden, die einander diametral gegenüberliegen. Die Nuten 35 sind senkrecht zu der Querschnittsfläche des Gehäuses 3 ausgerichtet und erstrecken sich somit bezogen auf die Verschiebeachse der Gewindespindel 17 in axialer Richtung. Die Nuten 35 werden jeweils durch einen Boden 36, einen ersten Drehgegenanschlag 37 und einen zweiten Drehgegenanschlag 38 gebildet, wobei die Drehgegenanschläge 37, 38 einander gegenüberliegen. Die ersten Drehgegenanschläge 37 sind entgegen der ersten Drehrichtung 42 der Spindelmutter 22 ausgerichtet. Die zweiten Drehgegenanschläge 38 sind entgegen der zweiten Drehrichtung 43 der Spindelmutter 22 ausgerichtet. Vorliegend sind die Drehgegenanschläge 37, 38 senkrecht zu dem Boden 36 ausgerichtet. Alternativ dazu sind die Drehgegenanschläge 37, 38 schräg zu dem Boden 36 ausgerichtet. Beispielsweise beträgt ein Winkel zwischen dem Boden und den Drehgegenanschlägen 37, 38 jeweils 60°. Die Nuten 35 sind Extrusionsstrukturen 35 des Extrusionsprofils 3. Das bedeutet, dass die Nuten 35 durch Extrudieren gefertigt sind. Die Nuten 35 sind also bereits in einer Öffnung des Extrusionswerkzeugs erkenntlich, das zur Herstellung des Extrusionsprofils 3 verwendet wurde. Das Drehsicherungselement 24 weist eine der Anzahl an Nuten 35 entsprechende Anzahl an Radialvorsprüngen 39 auf. Jeder der Radialvorsprünge 39 greift zur Ausbildung der Verdrehsicherung 23 in eine jeweils andere der Nuten 35 radial ein. Die Radialvorsprünge 39 weisen jeweils einen ersten Drehanschlag 40 und einen zweiten Drehanschlag 41 auf. Die ersten Drehanschläge 40 liegen dabei den ersten Drehgegenanschlägen 37 der Nuten 35 gegenüber. Die zweiten Drehanschläge 41 liegen den zweiten Drehgegenanschlägen 38 der Nuten 35 gegenüber.
Wird das Drehsicherungselement 24 und somit die Gewindespindel 17 durch die Spindelmutter 22 mit einem in die erste Drehrichtung 42 wirkenden Drehmoment beaufschlagt, so kommen die ersten Drehanschläge 40 der Radialvorsprünge 39 an den ersten Drehgegenanschlägen 37 der Nuten 35 zur Anlage. Hierdurch wird die Drehung des Drehsicherungselementes 24 und somit der Gewindespindel 17 in die erste Drehrichtung 42 gesperrt. Wird das Drehsicherungselement 24 und somit die Gewindespindel 17 durch die Spindelmutter 22 mit einem in die zweite Drehrichtung 43 wirkenden Drehmoment beaufschlagt, so kommen die zweiten Drehanschläge 41 der Radialvorsprünge 39 an den zweiten Drehgegenanschlägen 38 der Nuten 35 zur Anlage. Hierdurch wird die Drehung des Drehsicherungselementes 24 und somit der Gewindespindel 17 in die zweite Drehrichtung 43 gesperrt. Die Drehanschläge 40, 41 des Drehsicherungselementes 24 wirken also zur Ausbildung der Verdrehsicherung 23 mit den Drehgegenanschlägen 37, 38 des Extrusionsprofils 3 zusammen.
Gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Radialvorsprünge 39 jeweils einen aus Kunststoff gefertigten Gleitschuh 44 auf, wobei die Gleitschuhe 44 die Drehanschläge 40, 41 bilden. Durch die aus Kunststoff gefertigten Gleitschuhe 44 wird eine reibungsarme Führung des Drehsicherungselementes 24 in den Nuten 35 gewährleistet. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die Nuten 35 zumindest im Bereich der Drehgegenanschläge 37, 38 eine Gleitbeschichtung auf. Auch durch das Vorsehen einer Gleitbeschichtung kann eine reibungsarme Führung des Drehsicherungselementes 24 in den Nuten 35 gewährleistet werden. Ist die Gleitbeschichtung vorhanden, so wird auf die Gleitschuhe 44 insbesondere verzichtet.
Wie aus den Figuren erkenntlich ist, weist das Extrusionsprofil 3 beziehungsweise das Gehäuse 3 auch mehrere Strukturen auf, die nicht durch Extrudieren gefertigt sind, sondern durch Nachbearbeiten des Extrusionsprofils 3. Beispielsweise weist das Gehäuse 3 eine in die Mantelwand 4 eingefräste Gehäusestufe 45 auf. Zudem weist die Mantelwand 5 mehrere Durchbrüche 46, 47, 48 auf, die im Bereich einer ersten Montagefläche 49 der Mantelwand 4 ausgebildet sind. Auf der ersten Montagefläche 49 ist bei bestimmungsgemäß zusammengebauter Betätigungseinrichtung 1 das Steuergerät 13 angeordnet. Ein erster Durchbruch 46 der Durchbrüche 46, 47, 48 ist rechteckförmig ausgebildet. Ist die Betätigungseinrichtung 1 bestimmungsgemäß zusammengebaut, so ist in dem ersten Durchbruch 46 ein Sensor angeordnet, der dazu ausgebildet ist, die Schiebestellungen der Gewindespindel 17 und des Druckkraftübertragers 26 zu überwachen. Ein zweiter Durchbruch 47 der Durchbrüche 46, 47, 48 ist kreisförmig ausgebildet. Ist die Betätigungseinrichtung 1 bestimmungsgemäß zusammengebaut, so ragt eine vorliegend als Schneckenwelle 50 ausgebildete Getriebewelle 50 der Getriebeeinrichtung 17 aus dem Gehäuseinneren 6 in den Durchbruch 47 hinein oder durch Durchbruch 47 hindurch. Insbesondere ist die Getriebewelle 50 durch eine den zweiten Durchbruch 47 begrenzende Lagerfläche 51 drehbar gelagert. Beispielsweise ist ein Drehlager vorhanden, das zwischen der Getriebewelle 50 und der Lagerfläche 51 wirkt. Auch ein dritter Durchbruch 48 der Durchbrüche 46, 47, 48 ist kreisförmig ausgebildet. Ist die Betätigungseinrichtung 1 bestimmungsgemäß zusammengebaut, so ragen mehrere elektrisch leitfähige Motorphasenzuleitungen 52 durch den dritten Durchbruch 48 in das Gehäuseinnere 5 hinein. Wie aus 2 erkenntlich ist, weist das Extrusionsprofil 3 beziehungsweise das Gehäuse 3 auch einen vierten Durchbruch 53 und einen fünften Durchbruch 54 auf. Die Durchbrüche 53 und 54 sind im Bereich einer zweiten Montagefläche 55 der Mantelwand 4 ausgebildet. Bei bestimmungsgemäß zusammengebauter Betätigungseinrichtung 1 ist auf der zweiten Montagefläche 55 der Elektromotor 12 beziehungsweise die Antriebseinheit 10 angeordnet. Der vierte Durchbruch 53 fluchtet mit dem zweiten Durchbruch 47. Durch den vierten Durchbruch 53 ragt die Getriebewelle 50 aus dem Gehäuseinneren 5 in das Motorgehäuse 11 hinein. Vorliegend ragt die Getriebewelle 50 also durch das Gehäuse 3 hindurch. Der fünfte Durchbruch 54 fluchtet mit dem dritten Durchbruch 48. Durch den fünften Durchbruch 54 ragen die Motorphasenzuleitungen 52 in das Motorgehäuse 11 hinein. Auch die Motorphasenzuleitungen 52 ragen also durch das Gehäuse 3 hindurch. Die Motorphasenzuleitungen 52 sind mit einer Motorwicklung des Elektromotors 12 einerseits und mit dem Steuergerät 13 andererseits elektrisch verbunden.
5 zeigt ein Verfahren zum Herstellen der Betätigungseinrichtung 1 anhand eines Flussdiagramms.
In einem ersten Schritt S1 wird das Gehäuse 3 gefertigt. Dabei wird das Gehäuse 3 mitsamt den Drehgegenanschlägen 37, 38 durch Extrudieren gefertigt. Das Gehäuse 3 wird also als Extrusionsprofil 3 erhalten, wie zuvor erwähnt wurde. Die Drehgegenanschläge 37, 38 werden durch Extrusionsstrukturen 35 des Extrusionsprofils 3 gebildet, vorliegend durch die Nuten 35. In einem zweiten Schritt S2 wird das Extrusionsprofil 3 nachbearbeitet. Beispielsweise werden die Strukturen 45, 46, 47, 48, 53, 54 in das Extrusionsprofil 3 eingefräst. In einem dritten Schritt S3 wird die Getriebeeinrichtung 16 mit der verschiebbaren Gewindespindel 17 bereitgestellt. In einem vierten Schritt S4 wird das Drehsicherungselement 24 mit der Gewindespindel 17 drehfest verbunden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Drehsicherungselement 24 einstückig mit der Gewindespindel 17 gefertigt. Die Gewindespindel 17 wird dann mitsamt dem Drehsicherungselement 24 in die Getriebeeinrichtung 16 eingebaut. In einem fünften Schritt S5 wird die Getriebeeinrichtung 16 derart angeordnet, dass die Gewindespindel 17 zumindest teilweise in dem Gehäuse 3 angeordnet ist und die Drehanschläge 40, 41 des Drehsicherungselementes 24 zur Ausbildung der Verdrehsicherung 23 mit den Drehgegenanschlägen 37, 38 des Extrusionsprofils 3 zusammenwirken. In einem sechsten Schritt S6 wird der Elektromotor 12 derart mit der Getriebeeinrichtung 16 wirkverbunden, dass die Getriebeeinrichtung 16 durch den Elektromotor 12 antreibbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020208764 A1 [0003]

Claims

Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, das einen betätigbaren Hauptbremszylinder (14) aufweist, mit einer Getriebeeinrichtung (16), die eine verschiebbare Gewindespindel (17) aufweist, wobei der Hauptbremszylinder (14) durch eine Verschiebung der Gewindespindel (17) betätigbar ist, mit einem Elektromotor (12) zum Antreiben der Getriebeeinrichtung (16), und mit einem Gehäuse (3), in dem die Gewindespindel (17) zumindest teilweise angeordnet ist, wobei ein Drehsicherungselement (24) mit der Gewindespindel (17) drehfest verbunden ist, und wobei das Gehäuse (3) zumindest einen Drehgegenanschlag (37,38) aufweist, der zur Ausbildung einer Verdrehsicherung (23) für die Gewindespindel (17) mit einem Drehanschlag (40,41) des Drehsicherungselementes (24) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) ein Extrusionsprofil (3) ist, und dass der Drehgegenanschlag (37,38) durch eine Extrusionsstruktur (35) des Extrusionsprofils (3) gebildet wird.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebeachse der Gewindespindel (17) senkrecht zu einer Querschnittsfläche des Extrusionsprofils (3) ausgerichtet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (17) ein Spindelgetriebe (21) aufweist, wobei das Spindelgetriebe (21) die Gewindespindel (17) und eine drehbar gelagerte Spindelmutter (22) aufweist, wobei die Spindelmutter (22) in eine erste Drehrichtung (42) und in eine der ersten Drehrichtung (42) entgegengesetzte zweite Drehrichtung (43) drehbar ist, und wobei die Verdrehsicherung (23) dazu ausgebildet ist, eine Drehung der Gewindespindel (17) sowohl in die erste Drehrichtung (42) als auch in die zweite Drehrichtung (43) zu sperren.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrusionsprofil (3) zumindest einen entgegen der ersten Drehrichtung (42) ausgerichteten ersten Drehgegenanschlag (37) und zumindest einen entgegen der zweiten Drehrichtung (42) ausgerichteten zweiten Drehgegenanschlag (38) aufweist, wobei der erste Drehgegenanschlag (37) mit einem ersten Drehanschlag (40) des Drehsicherungselementes (24) zusammenwirkt, und wobei der zweite Drehgegenanschlag (38) mit einem zweiten Drehanschlag (41) des Drehsicherungselementes (24) zusammenwirkt.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrusionsstruktur (35) eine sich durch das Extrusionsprofil (3) erstreckende Nut (35) ist, und dass ein Radialvorsprung (39) des Drehsicherungselementes (24) in die Nut (35) radial eingreift.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrusionsprofil (3) zumindest zwei Nuten (35) aufweist, die in Umfangsrichtung des Extrusionsprofils (3) voneinander beabstandet sind.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgegenanschlag (37,38) eine Gleitbeschichtung aufweist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehsicherungselement (24) einen Gleitschuh (44) aufweist, und dass der Gleitschuh (44) den Drehanschlag (40,41) bildet.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in einem Durchbruch (27) der Gewindespindel (17) verschiebbar gelagerten Druckkraftübertrager (26), wobei der Druckkraftübertrager (26) mit einer Eingangsstange (30) der Betätigungseinrichtung (1) verbunden ist, und wobei der Hauptbremszylinder (14) durch eine Verschiebung des Druckkraftübertragers (26) betätigbar ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelwand (4) des Extrusionsprofils (3) eine ebene erste Montagefläche (49) aufweist, und dass auf der ersten Montagefläche (49) ein Steuergerät (13) der Betätigungseinrichtung (1) angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (4) eine ebene zweite Montagefläche (55) aufweist, und dass der Elektromotor (12) auf der zweiten Montagefläche (55) angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (4) zumindest einen Durchbruch (46,47,48,54,55) aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, wobei ein Gehäuse (3) mit zumindest einem Drehgegenanschlag (37,38) und eine Getriebeeinrichtung (16) mit einer verschiebbaren Gewindespindel (17) bereitgestellt werden, wobei ein Drehsicherungselement (24) mit der Gewindespindel (17) drehfest verbunden wird, wobei die Getriebeeinrichtung (16) derart angeordnet wird, dass die Gewindespindel (17) zumindest teilweise in dem Gehäuse (3) angeordnet ist und ein Drehanschlag (40,41) des Drehsicherungselementes (24) zur Ausbildung einer Verdrehsicherung (23) für die Gewindespindel (17) mit dem Drehgegenanschlag (37,38) des Gehäuses (3) zusammenwirkt, und wobei ein Elektromotor (12) derart mit der Getriebeeinrichtung (16) wirkverbunden wird, dass die Getriebeeinrichtung (17) durch den Elektromotor (12) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mitsamt dem Drehgegenanschlag (37,38) durch Extrudieren gefertigt wird.