-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine elektromechanisch betätigbare
Fahrzeugbremse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Derartige Fahrzeugbremsanordnungen
werden insbesondere in der Form von Scheibenbremsen bei sogenannten
Brake-by-Wire-Bremssystemen eingesetzt. Statt einer unmittelbaren Übertragung
der über
ein Bremspedal ausgeübten
Bremsbetätigungskraft,
beispielsweise vermittels eines Hydrauliksystems, wird die Bremsbetätigungskraft
sensorisch erfasst. Nach Maßgabe
der erfassten Bremsbetätigungskraft
wird der Aktuator elektrisch angesteuert, welcher dann einen Bremsbelag
verlagert und dadurch eine zur Bremsbetätigungskraft korrespondierende
Bremskraft auf eine Bremsscheibe ausübt. Ein wesentlicher Vorteil
derartiger Brake-by-Wire-Bremssysteme liegt darin, dass hinsichtlich
Installationsaufwand und Wartung aufwändige Kraftübertragungssysteme, wie beispielsweise
das vorstehend angesprochene Hydrauliksystem, eingespart werden
können.
Darüber
hinaus kann die Zuverlässigkeit
von Brake-by-Wire-Bremssystemen
gegenüber
herkömmlichen
Fahrzeugbremssystemen gesteigert werden, da jedem abzubremsenden
Rad eine separate und gesondert ansteuerbare Bremseinheit zugeordnet
ist. Fällt
eine Bremseinheit aufgrund technischen Versagens aus, so kann das
Fahrzeug dennoch durch die verbleibenden weiter funktionierenden
Bremseinheiten abgebremst werden.
-
Brake-by-Wire-Fahrzeugbremsen der
vorstehend beschriebenen Art haben jedoch den Nachteil, dass sie
im Bereich des Fahrzeugrades vergrößerten Bauraum erfordern und
aufgrund der zusätzlich
erforderlichen Komponenten eine Erhöhung der ungedämpften Masse
in unmittelbarer Nähe
des Fahrzeugrades zur Folge haben. Es wurde daher in der Vergangenheit
versucht, durch konstruktive Maßnahmen
den Bauraum für
derartige Fahrzeugbremsen zu reduzieren. So zeigt beispielsweise
die
US 5,348,123 A eine
Fahrzeugbremse, bei welcher der Elektromotor parallel zu der Spindel-Mutter-Getriebeanordnung
angeordnet ist. Zur Übertragung
der von dem Motor aufgebrachten mechanischen Antriebsenergie ist
ein Zahnradgetriebe vorgesehen. Diese Anordnung baut allerdings
verhältnismäßig groß und lässt auch
kaum Masseeinsparungen zu, insbesondere deshalb, weil der Motor
und die Spindel-Mutter-Getriebeanordnung
jeweils separat ausgebildet und nebeneinander angeordnet sind.
-
Demgegenüber zeigt die WO 99/42739 A1 eine
elektromechanisch betätigbare
Fahrzeugbremse, bei welcher der Motor und die Getriebeanordnung integral
ausgebildet sind. Hierfür
ist der Rotor der Spindel unmittelbar oder über ein Planetengetriebe antriebsmäßig gekoppelt.
Mit dieser Lösung
können zwar
Vorteile gegenüber
der vorstehend diskutierten
US
5,348,123 A hinsichtlich der Reduzierung des erforderlichen
Bauraums und der ungedämpften
Masse erreicht werden. Allerdings weist dieser Stand der Technik
den Nachteil auf, dass er verhältnismäßig aufwändig mit
einer Vielzahl von Teilen konstruiert ist. Darüber hinaus erfordert auch die
Ausführungsform mit
Planetengetriebe immer noch einen verhältnismäßig großen Bauraum, insbesondere in
axialer, aber auch in radialer Richtung.
-
Aus dem gattungsbildenden Stand der
Technik gemäß der
DE 199 44 876 A1 ist
eine elektromechanisch betätigbare
Fahrzeugbremse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1 bekannt. Auch diese Fahrzeugbremse ist, wie bereits mit Bezug
auf den vorstehend geschilderten Stand der Technik erläutert, aufgrund
der voneinander getrennten Ausbildung von Spindeltrieb und Planetengetriebe
verhältnismäßig großbauend
ausgebildet.
-
Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Fahrzeugbremse der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen,
welche bei einfachem und kompaktem Aufbau eine hohe Zuverlässigkeit
besitzt.
-
Diese Aufgabe wird durch eine elektromechanisch
betätigbare
Fahrzeugbremse mit einem Gehäuse
und einem Bremsbelag erreicht, auf den ein elektrisch betätigbarer
Aktuator wirkt, wobei der Aktuator einen Elektromotor mit einem
Stator und einem Rotor sowie eine Spindel-Mutter-Getriebeanordnung aufweist,
wobei eine Spindel der Spindel-Mutter-Getriebeanordnung über ein
Planetengetriebe mit einem Rotor des Elektromotors gekoppelt ist
und wobei sich bei Antrieb der Spindel durch den Elektromotor zur
Verlagerung des Bremsbelags eine Mutter der Spindel-Mutter-Getriebeanordnung
relativ zu dem Gehäuse
axial verlagert. Die Erfindung sieht weiter eine in dem Gehäuse aufgenommene
Lagerbuchse vor, in welcher die Mutter axial beweglich geführt ist und
welche mit einer Innenverzahnung ausgeführt ist, die das Hohlrad des
Planetengetriebes bildet. Durch die Bereitstellung einer multifunktionalen
Lagerbuchse, die sowohl als Hohlrad des Planetengetriebes als auch
als Führung
für die
Mutter wirkt, ist es möglich,
die gesamte Fahrzeugbremse kompakter auszubilden, und zwar sowohl
in axialer als auch in radialer Richtung. Insbesondere vereinfacht
sich dadurch der Aufbau der Fahrzeugbremse, da keine gesonderten
Komponenten Für
das Hohlrad sowie zur Führung
der Mutter vorzusehen sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass
die Lagerbuchse die im Planetengetriebe und bei der Führung der
Mutter auftretenden Querkräfte
aufnimmt und an das Gehäuse
ableitet. Daher muss die Lagerbuchse hinreichend stabil ausgebildet
sein, jedoch können
andere Komponenten der Fahrzeugbremse entsprechend weniger aufwändig ausgebildet
werden. Um eine hinreichende Stabilität zu erreichen, kann die Lagerbuchse
beispielsweise als Kaltfließpressteil
oder als Umformteil ausgebildet sein. Dadurch lässt sich neben dem Vorteil
der mechanischen Stabilität
auch noch eine kostengünstige
Herstellung der Lagerbuchse erreichen.
-
Grundsätzlich ist es möglich, den
Elektromotor als Außenläufermotor
auszubilden. Hinsichtlich einer kompakten und raumsparenden Bauweise
bietet es sich allerdings vorteilhafterweise an, den Elektromotor
als Innenläufermotor
auszubilden, wobei der Stator des Elektromotors in dem Gehäuse aufgenommen,
vorzugsweise in diesem integriert ist. Das Gehäuse wird demnach platrsparend
zugleich für den
Stator verwendet, so dass dieser nicht separat ausgebildet und an
dem Gehäuse
angebracht werden muss. Hinsichtlich einer kompakten Ausführungsform
kann weiter vorgesehen sein, dass der Rotor mit einem außenverzahnten
Abschnitt gekoppelt ist, insbesondere integral mit diesem ausgebildet ist,
welcher das Sonnenrad des Planetengetriebes bildet.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Spindel-Mutter-Getriebeanordnung einen Kugelumlauf
aufweist, so dass die Mutter vermittels des Kugelumlaufs auf der
Spindel gelagert ist. Die Verwendung eines Kugelumlaufs führt zu einer
verbesserten reibungsarmen Führung
der Mutter innerhalb der Lagerbuchse und zu einer Erhöhung der
Zuverlässigkeit
der Fahrzeugbremse.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung
sieht vor, dass die Spindel in der Lagerbuchse radial und axial gelagert
ist. Die Lagerbuchse nimmt demnach zusätzlich die Funktion ein, die
Spindel radial und axial zu lagern und leitet die aufgrund einer
Kraftübertragung
von der Spindel auf die Mutter auftretenden Reaktionskräfte in das
Gehäuse
zuverlässig
ab. Durch diese Maßnahme
kann die Fahrzeugbremse noch kompakter ausgebildet werden, da keine
gesonderten Vorkehrungen zur Lagerung der Spindel innerhalb des
Gehäuses
erforderlich sind.
-
Um die Spindel-Mutter-Getriebeanordnung gegen
Verschmutrung schützen
zu können,
ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Aktuator über einen
Faltenbalg gegenüber
dem Bremsbelag gekapselt ist. Dadurch wird verhindert, dass betriebsbedingter
Abrieb des Bremsbelags oder sonstige Fremdpartikel in den Bereich
des Aktuators eintreten und die Spindel-Mutter-Getriebeanordnung oder
den Elektromotor verschmutzen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bremsbelag über eine
Lüftspielfeder
mit einem Komplementärbremsbelag
gekoppelt ist, wobei der Bremsbelag und der Komplementärbremsbelag
in einer Schwimmsattelanordnung angeordnet sind. Eine derartige
Anordnung bietet eine zuverlässige
und beidseitige Übertragung
der Bremskräfte
auf eine Bremsscheibe.
-
Hinsichtlich der Lagerung des Rotors
in dem Gehäuse
gibt es verschiedene Lösungen.
Eine Lösungsvariante
sieht vor, dass der Rotor über
eine Lageranordnung in dem Gehäuse
gelagert ist. Dies kann beispielsweise derart realisiert sein, dass
das Gehäuse
einen Lagerdorn aufweist, auf welchem der Rotor unter Vermittelung
der Lageranordnung radial gelagert ist. Um die Fahrzeugbremse konstruktiv
weiter zu vereinfachen, kann in einer alternativen Ausführungsvariante
jedoch vorgesehen sein, dass der Rotor über eine Lageranordnung auf
der Lagerbuchse gelagert ist. Der Lagerbuchse kommt somit die weitere
Aufgabe zu, den Rotor gegenüber
dem Gehäuse
drehbar zu lagern. Dadurch können
zusätzliche
Vorkehrungen zur Lagerung des Rotors innerhalb des Gehäuses, wie
beispielsweise die Bereitstellung des Lagerdorns oder dgl. vermieden
und der Gesamtaufbau der Anordnung weiter vereinfacht werden. Dies
zahlt sich insbesondere bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse
aus, da erfahrungsgemäß in die
Lagerung drehbarer Komponenten eingebundene Bauteile mit kleineren Toleranzen
und daher aufwändiger
gefertigt werden müssen
als nicht lagernde Komponenten. Erfindungsgemäß muss demnach lediglich die
Lagerbuchse entsprechend aufwändig
mit derartig geringen Toleranzen gefertigt werden, wobei andere
Bauteile, insbesondere das Gehäuse,
mit größeren Toleranzen
gefertigt werden können.
-
Hinsichtlich des Planetengetriebes
kann in einer Erfindungsvariante vorgesehen sein, dass die Spindel
mit einem Planetenträger
des Planetengetriebes drehfest gekoppelt ist. Der Planetenträger kann
bei dieser Erfindungsvariante separat ausgebildet sein. Gleichermaßen ist
es möglich,
dass die Spindel selbst Teil des Planetenträgers ist. Um die von dem Elektromotor
aufgebrachte Antriebsenergie effektiver ausnützen zu können, kann in einer Weiterbildung
der Erfindung das Planetengetriebe mehrstufig ausgebildet sein.
Dadurch können
verschiedene Übersetzungen
realisiert werden, so dass die letztendlich auf den Bremsbelag von
dem Aktuator ausgeübte
Spannkraft hinreichend groß wird.
Eine derartige mehrstufige Ausbildung des Planetengetriebes kann
in einer Ausführungsvariante
der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die Planetenräder stufig mit
Verzahnungen unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet sind, wobei
die durchmessergrößere Verzahnung
mit dem Sonnenrad und die durchmesserkleinere Verzahnung jeweils
mit dem Hohlrad kämmt.
-
Alternativ zu dem Einsatz von stufig
ausgebildeten Planetenrädern
ist erfindungsgemäß möglich, die
Spindel als ersten Planetenträger
auszuführen
oder drehfest mit einem ersten Planetenträger zu koppeln und einen zweiten
Planetenträger
vorzusehen, wobei der erste Planetenträger einen ersten Planetenrädersatr
und der zweite Planetenträger
einen zweiten Planetenrädersatr
aufweist, wobei der erste Planetenrädersatr mit einem außenverzahnten
Sonnenradabschnitt des zweiten Planetenträgers zusammenwirkt und mit
dem Hohlrad zusammenwirkt und wobei der zweite Planetenrädersatr
mit dem mit dem Rotor gekoppelten Sonnenrad und dem Hohlrad zusammenwirkt.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Planetenträger hintereinander
geschaltet und dadurch ein mehrstufiges Planetengetriebe mit einer
gewünschten Übersetzung
erreicht.
-
Vorstehend wurden verschiedene Optionen bezüglich der
konstruktiven Gestaltung der erfindungsgemäßen elektromechanischen Fahrzeugbremse
diskutiert. Bei derartigen Fahrzeugbremsen kommt es im Bereich zueinander
bewegter und mechanisch beanspruchter Teile, wie Lageranordnungen,
Getriebeelemente etc., oftmals zu der Situation, dass zur Erhöhung deren
Lebensdauer Schmiermittel eingesetzt werden müssen. Der Verwendung von Schmiermitteln
in Fahrzeugbremssystemen sind jedoch Grenzen gesetzt, insbesondere
deshalb, weil Fahrzeugbremssysteme innerhalb eines verhältnismäßig breiten
Temperaturbereichs arbeiten müssen, der
sich von etwa –40°C bis zu
etwa +200°C
erstrecken kann. Bei derartigen Temperaturschwankungen leidet die
Schmierwirkung des Schmiermittels und es kann zur Zersetrung des
Schmiermittels unter teilweisem oder sogar vollständigem Verlust
der Schmierwirkung kommen. Daher sind synthetische Schmiermittel
zu verwenden, welche eine zuverlässige Schmierwirkung
innerhalb des oben genannten Temperaturbereichs gewährleisten
können.
Synthetische Schmiermittel sind allerdings sehr teuer. Darüber hinaus
ist bei der Verwendung von Schmiermitteln die Dichtigkeit des Systems
zu garantieren, da einerseits ein Entweichen von Schmiermittel und
ein dadurch bedingter Verlust an Schmierwirkung zu vermeiden ist
und andererseits Systemkomponenten, insbesondere elektrische Komponenten,
vor einem ihre Funktionsweise beeinträchtigenden Kontakt mit Schmiermittel
zu schützen
sind. Dementsprechend sind aufwändige
konstruktive Maßnahmen
zum Erreichen eines dichten Systems erforderlich, insbesondere die Verwendung
von Dichtmitteln, wie O-Ringen oder dergleichen.
-
Um die Notwendigkeit einer Schmiermittelverwendung
zu beseitigen, können
bei Bremssystemen bestimmte Materialkombinationen eingesetzt werden,
die schmiermittelfrei zusammenwirken können. Ein sich vor und zurück bewegender
Bremskolben, vorstehend auch Spindel genannt, kann beispielsweise
mit einer PTFE-Beschichtung
oder aus einem gleitfähigen
Material ausgebildet werden. Dadurch kann dieser langzeitfest gelagert
werden. Lagerkörper,
wie z.B. Kugeln eines Kugelumlauftriebs, können aus einem verschleißresistenten
Keramikmaterial ausgebildet werden, statt aus Stahl. Zahnräder des
Planetengetriebes können
aus Sinterwerkstoffen hergestellt werden. Gleichermaßen ist
es möglich,
die Zahnräder
aus einem verschleißfesten Kunststoffmaterial
herzustellen und gewünschtenfalls
die Zahnflanken mit einer verschleißresistenten Keramikbeschichtung
zu versehen. Auch im Bereich von Axiallagern können Lagerkomponenten aus Keramikmaterial
hergestellt werden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand
der beiliegenden Figuren beschrieben. Es stellen dar:
-
1 eine
Längsschnittansicht
einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse
und
-
2 eine
Längsschnittansicht
einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse.
-
In 1 ist
eine Fahrzeugbremse im Längsschnitt
gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. Die Fahrzeugbremse 10 wird,
wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird, elektromechanisch
betätigt.
Sie ist als Scheibenbremse des Schwimmsatteltyps ausgebildet. Hierzu
umfasst die Fahrzeugbremse 10 ein Gehäuse 12 mit einem Schwimmsattelbereich 14.
In dem Schwimmsattelbereich 14 sind ein erster Bremsbelag 16 und
ein zweiter Bremsbelag 18 angeordnet. Die beiden Bremsbeläge 16 und 18 sind über eine Lüftspielfeder 20 federnd
miteinander verbunden, wobei die Lüftspielfeder 20 versucht,
die beiden Bremsbeläge 16 und 18 auseinander
zu drängen. Zwischen
den beiden Bremsbelägen 16 und 18 ist eine
Bremsscheibe 22 aufgenommen, welche an ihrem nicht gezeigten
radial innenliegenden Bereich mit einem ebenfalls nicht gezeigten
abzubremsenden Fahrzeugrad gekoppelt ist. Der Bremsbelag 18 ist
an dem Schwimmsattelbereich 14 des Gehäuses 12 verschiebbar
angebracht. Gegenüberliegend
ist der Bremsbelag 16 in Richtung der Längsachse A verschiebbar gelagert.
-
Die Verschiebung des Bremsbelags 16 in Richtung
der Längsachse
A erfolgt über
einen elektrisch betätigbaren
Aktuator 24. Der elektrisch betätigbare Aktuator 24 umfasst
einen Elektromotor 26 und eine Spindel-Mutter-Getriebeanordnung 28.
Der Elektromotor 26 ist als Innenläufermotor ausgebildet. Er umfasst
einen Stator 30, der in einem an dem Gehäuse 12 befestigten
Gehäusedeckel 32 aufgenommen
ist. Radial innerhalb des Stators 30 befindet sich ein
Rotor 34, der an seiner radial äußeren Umfangsfläche Permanentmagnete 36 aufweist,
durch welche er in dem bei Bestromung des Stators aufgebauten Magnetfeld
mechanisch angetrieben wird. Der Rotor 34 ist über eine
Lageranordnung 38 auf einem Axialfortsatr 42 in
dem Gehäusedeckel 32 und
damit relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar
um die Achse A gelagert. Auf seiner von der Lageranordnung 38 abgewandten
Seite weist der Rotor 34 einen außenverzahnten Axialfortsatr 42 auf.
Dieser erstreckt sich in axialer Richtung zentral in einen Planetenträger 44 eines
Planetengetriebes 46 und überlappt axial mit diesem.
-
Der Planetenträger 44 hält über Lagerbolzen 48 Planetenräder 50,
wobei sich die Rotationsachsen der Lagerbolzen 48 parallel
zu der Längsachse
A erstrecken. Die Planetenräder 50 sind
zweistufig ausgebildet, d.h. sie weisen einen durchmessergrößeren außenverzahnten
Abschnitt 52 und einen durchmesserkleineren außenverzahnten
Abschnitt 54 auf. Der durchmessergrößere außenverzahnte Abschnitt 52 kämmt mit
dem außenverzahnten
Axialfortsatr 42 des Rotors 34. Der durchmesserkleinere
außenverzahnte
Abschnitt 54 kämmt
mit einer Innenverzahnung 56 einer Lagerbuchse 58.
-
Die Lagerbuchse 58 ist drehfest
in dem Gehäuse 12 aufgenommen
und weist napfartige Gestalt auf. Die Innenverzahnung 56 besitzt
die Funktion des Hohlrads des Planetengetriebes 46. Die
Lagerbuchse 58 besitzt an ihrem von der Innenverzahnung 56 entfernten
Ende einen Flanschabschnitt 60, mit welchem sie sich in
axialer Richtung an dem Gehäuse abstützt.
-
Der Planetenträger 44 weist ebenfalls
einen außenverzahnten
Axialfortsatr 62 auf, welcher in eine innenverzahnte Aufnahmebohrung
einer Spindel 64 eingreift und somit drehfest mit dieser
verbunden ist.
-
Die Spindel 64 weist an
ihrer Außenumfangsfläche eine
um die Achse A spiralförmig
herumlaufende Führungsbahn 66 auf,
in welcher kugelförmige
Lagerkörper 68 geführt sind.
Die Spindel 64 wird von einer Mutter 70 umgriffen,
welche ebenfalls an ihrer Innenseite zumindest bereichsweise eine korrespondierend
spiralförmige
Führungsbahn
aufweist, in welche ebenfalls die Lagerkörper 68 eingreifen.
Die Spindel 64, die Lagerkörper 68 und die Mutter 70 bilden
die Spindel-Mutter-Getriebeanordnung 28.
-
Die Spindel 64 ist über eine
Gleitlageranordnung 72 in der Lagerbuchse 58 gelagert.
Ferner führt die
Lagerbuchse 58 die Mutter 70 in Richtung der Achse
A und verhindert ein Verkanten derselben. An dem Flanschabschnitt 60 der
Lagerbuchse 58 ist ein flexibler Faltenbalg 74 vorgesehen,
welcher dichtend mit einem auf der Mutter 70 angebrachten
Deckel 76 zusammenwirkt.
-
Die Fahrzeugbremse 10 gemäß 1 funktioniert wie folgt.
Bei Bestromung des Elektromotors 26 dreht sich der Rotor 34 um
die Achse A reibungsarm, bedingt durch die Lageranordnung 38.
Durch die Drehung des Rotors 34 werden die Planetenräder 50 angetrieben.
Diese wälzen
in der Innenverzahnung 56 der als feststehendes Hohlrad
wirkenden Lagerbuchse 58 ab, so dass sich der Planetenträger 44 um
die Achse A dreht, jedoch mit einer von der Drehzahl des Rotors 34 abweichenden
Drehzahl. Die Drehung des Planetenträgers 44 wird über die
Außenverzahnung
des Axialfortsatres 62 und die Innenverzahnung der Spindel 64 auf
die Spindel 64 übertragen.
Diese dreht sich innerhalb der Lagerbuchse 58 reibungsarm,
bedingt durch die Gleitlageranordnung 72. Aufgrund der
Drehung der Spindel 64 wird die in der Lagerbuchse 58 linear
geführte
Mutter 70 in Richtung der Längsachse A verschoben. Dies
bedeutet, dass die Mutter 70 sich in Richtung der Längsachse A
bedingt durch die beiden Führungsbahnen
der Spindel 64 und der Mutter 70 unter Vermittlung
der Lagerkörper 68 in
axialer Richtung verlagert und dadurch über den Deckel 76 auf
den Bremsbelag 16 drückt.
Die Bremsbeläge 16 und 18 wirken
durch diese Druckkraft schwimmend auf die Bremsscheibe 22 und
greifen an dieser beidseitig an, so dass diese aufgrund der dabei
entstehenden Reibwirkung abgebremst wird. Soll diese Bremswirkung
reduziert oder aufgehoben werden, so wird der Elektromotor 26 nicht
weiter bestromt oder gar mit gegengerichteter Polung bestromt. Dies
führt zu
einer reversiblen Bewegung der Mutter 70 auf der Spindel 64.
-
Besonderes Augenmerk ist auf die
Lagerbuchse 58 zu richten. Diese erfüllt mehrere Funktionen. Sie
dient einerseits mit ihrer Innenverzahnung 56 als Hohlrad
für das
Planetengetriebe 46. Darüber hinaus dient sie über die
Gleitlageranordnung 72 als Lagerung für die Spindel 64.
Ferner führt
sie die Mutter 70 linear in axialer Richtung. Eine wesentliche Funktion
der Lagerbuchse 58 liegt darin, dass diese die beim Betrieb
der Fahrzeugbremse auftretenden Querkräfte aufnimmt und an das Gehäuse 12 abgibt. Die
Lagerbuchse 58 ist daher aus hochfestem Material mit hinreichender
Wandstärke
auszubilden. Aufgrund der verschiedenen Funktionen, welche die Lagerbuchse 58 innerhalb
der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse 10 einnimmt,
können
die übrigen Komponenten
der Fahrzeugbremse, insbesondere das Gehäuse 12 gegenüber dem
Stand der Technik vereinfacht werden. Es ist im Gegensatz zum Stand der
Technik aufgrund der Lagerbuchse 58 erfindungsgemäß nicht
erforderlich, in dem Gehäuse
gesondert ein Hohlrad anzuordnen, eine Linearführung für die Mutter 70 und
eine Lagerung für
die Spindel 64 bereitzustellen. Demnach wird durch die
erfindungsgemäße Ausbildung
der Lagerbuchse 58 der Gesamtaufbau der Fahrzeugbremse 10 gegenüber dem
eingangs diskutierten Stand der Technik erheblich vereinfacht und
kompakter.
-
2 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Zur vereinfachten Beschreibung und zur Vermeidung von
Wiederholungen werden bei der Beschreibung von 2 für
gleichartige oder gleich wirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen wie
bei der Beschreibung der 1 verwendet,
jedoch mit der Ziffer „1" vorangestellt. Im
Folgenden werden lediglich die Unterschiede der beiden Ausführungsbeispiele
erläutert.
-
Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich von
dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 im Wesentlichen in zwei Punkten.
-
Zum einen ist der Rotor der Fahrzeugbremse 110 gemäß 2 über die Lageranordnung 138 direkt
auf einem Axialfortsatz 180 der Lagerbuchse 158 gelagert.
Dadurch kann der Gehäusedeckel 32 gegenüber dem
ersten Ausführungsbeispiel
nach 1 deutlich vereinfacht
werden, da der Axialfortsatz 40 zur Lagerung des Rotors
nicht mehr erforderlich ist.
-
Des Weiteren unterscheidet sich das
zweite Ausführungsbeispiel
gemäß 2 von dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 in der Art des Aufbaus
des Planetengetriebes 146. Der Rotor 134 ist mit
einer zentralen Bohrung mit Innenverzahnung versehen, in welche
ein außenverzahnter
Bolzen 182 kraftübertragend
eingreift. Der außenverzahnte Bolzen182
erstreckt sich in axialer Richtung aus dieser zentralen Bohrung
des Rotors 134 heraus. Axial an den Bolzen 182 schließt sich
ein relativ zu diesem verdrehbarer Planetenträger 184 an, an welchem über Lagerbolzen 186 Planetenräder 188 drehbar gelagert
sind. Die Planetenräder 188 stehen
einerseits mit der Außenverzahnung
des Bolzens 182 kämmend
in Eingriff. Ferner stehen die Planetenräder 188 in kämmendem
Eingriff mit der als Hohlrad wirkenden Innenverzahnung 156 der
Lagerbuchse 158. Der Planetenträger 184 weist ferner
einen außenverzahnten
Axialfortsatz 189 auf. Axial an den Axialfortsatz 189 anschließend befindet
sich die Spindel 166, welche ebenfalls als weiterer Planetenträger dient.
An der Spindel 166 sind über Lagerbolzen 190 Planetenräder 192 drehbar
angebracht, welche mit der Außenverzahnung
des Axialfortsatzes 189 einerseits und der Innenverzahnung 156 der
Lagerbuchse 158 in Eingriff stehen. Der übrige Aufbau der
Fahrzeugbremse 110 entspricht dem von 1, ebenso die Funktionsweise.
-
Der wesentliche Unterschied zu dem
ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 liegt darin, dass die
Lagerbuchse 158 zusätzlich
zu den Funktionen – Wirkung
als Hohlrad 156 für
das Planetengetriebe 146, Lagerung der Spindel 164 über die
Gleitlageranordnung 172 und Axialführung der Mutter 170 – auch noch
die Lagerung des Rotors 134 über die Lageranordnung 138 übernimmt.
Dies ermöglicht
eine weitere Vereinfachung des Gesamtaufbaus der Fahrzeugbremse 110,
da nunmehr auch der Motordeckel 132 mit größeren Toleranzen
und damit geringerem Fertigungsaufwand hergestellt werden kann.
Wiederum ist die Lagerbuchse 158 hochstabil und exakt auszubilden,
wobei jedoch ein Großteil
der übrigen Komponenten
der Fahrzeugbremse 110 mit geringerem Aufwand hergestellt
werden kann.
-
Vorstehend wurden zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert,
welche gegenüber dem
eingangs diskutierten Stand der Technik erheblich vereinfacht ausgeführt werden
können.
Diese Vereinfachung ist auf die Bereitstellung einer Lagerbuchse
zurückzuführen, welche
eine Vielzahl von Funktionen übernimmt,
insbesondere Lagerungs-, Führungs-
und Kraftableitungsfunktionen.