DE19607295C1 - Bremsaktor für elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsaktor für eine elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse nach Anspruch 5 des Hauptpatents 195 43 098.

Die Aufgabe der Erfindung des Hauptpatentes ist es, unter Verwendung eines Spindeldirektantriebs, ohne zusätzliche Getriebestufe(n), bzw. ohne weitere Bauelemente, direkt die zum Zuspannen einer Bremse erforderlichen Kräfte zu erzeugen.

Die weitere, dem Zusatzpatent zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine hohe Steifigkeit des mit einem solchen Spindelantrieb ausgestatteten Bremsaktors bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese weiterführende Aufgabe bei einem Bremsaktor des eingangs genannten Typs entsprechend Patentanspruch 1 gelöst. Der Unteranspruch beschreibt eine vorteilhafte Ausgestaltung.

Durch das Merkmal der Erfindung, wonach die axiale Lagerung des Spindelmutter-Gehäuses als der drehenden Komponente des Bremsaktors in unmittelbarer Nähe zum Bremsbelag angeordnet ist, wird der Weg des Kraftflusses verkürzt. Die axiale Lagerung, d. h. die Abstützung der Zuspannkraft der Spindel, erfolgt hierbei nicht am hinteren Ende des Bremsaktors, wo sowohl der Rotor des Motors als auch der hintere Gehäusedeckel und das Motorgehäuse im Kraftfluß liegen und lange Wege nicht nur für eine Minderung der Steifigkeit sondern gleichzeitig auch für ein hohes Aktuatorgewicht sorgen würden, da alle Bauteile mit ausreichender Festigkeit auszulegen wären.

Durch den Verzicht auf den von hydraulisch betätigten Bremsen bekannten, konventionellen Druckkolben zur Beaufschlagung der Bremsbeläge ist es möglich, die axiale Lagerung der rotierenden Aktuatorkomponenten noch weiter nach vorn in die Nähe des Bremsbelags zu verlagern.

Durch diese Maßnahme wird der Weg des Kraftflusses erheblich verkürzt. Die bei anderen Ausgestaltungen der Erfindung im Kraftfluß befindlichen Komponenten können auf diese Weise nun kompakter, leichter und modular anflanschbar ausgeführt werden.

Dadurch, daß die axiale Lagerung des Spindelmutter-Gehäuses als der rotierenden Komponente des Bremsaktors so weit wie möglich nach vorn (in Richtung Bremsbelag) verlegt wird, nimmt die Steifigkeit des Bremsaktors zu. Damit nimmt die erforderliche Zuspannenergie ab. Der Bremsaktor kann somit schneller zugespannt und besser geregelt werden.

Das Gewicht des Aktuators wird verringert, gleichzeitig nimmt die Baugröße ab. Die Herstellung wird vereinfacht, indem beispielsweise der Motor modular austauschbar werden kann.

Bei Bremsaktoren, bei denen die Bremskräfte mittels einer Hydraulikkomponente auf den jeweiligen Bremsbelag übertragen werden, übernimmt die radiale Kolbenführung die Abstützung der Quer- bzw. Seitenkräfte; bei erfindungsgemäßen, rein elektro-mechanischen Bremsaktoren (ohne Hydraulikkomponente) wird entsprechend einer bevorzugten Weiterführung der Erfindung vorgeschlagen, ein Gleitlager zwischen dem vorderen Ende der Spindelstange und dem Bremsbelag anzuordnen. Durch diese konstruktive Maßnahme wird ein geeigneter Weg beschritten, der die Aufbringung von übermäßigen Querkräften auf die Spindel verhindert.

Die Abbildung zeigt eine weiterführende Abwandlung der in Fig. 4 des Hauptpatents dargestellten Ausführungsform.

Mit den Fig. 1 und 4 des Hauptpatentes sind Ausführungsformen eines elektro-mechanischen Bremsaktors 2 beschrieben, der sich zur Betätigung einer Fahrzeugbremse oder ähnlich gearteter Spannmechanismen eignet, bei denen hohe Kräfte mit wenig Vorschubweg erzeugt werden müssen.

Ein Großteil der Zuspannarbeit einer solchen Vorrichtung fließt in die elektrische Verspannung des Systems selbst, welches aufgrund der hohen Kräfte nicht mehr starr angenommen werden kann.

Die mit der Zeichnung für illustrierte weiterführende Abwandlung des Bremsaktors 2 umfaßt ebenfalls einen Elektromotor 4 [umfassend einen Ständer (Stator) 6 und einen Läufer (Rotor) 8, rechts in der Abbildung] und einer in der linken Hälfte der Abbildung zu sehenden Planeten-Wälz- Gewindespindel 16, deren ebenfalls verschiebliche Spindelstange 18′ mit einem Bremsbelag (34) in kraftschlüssiger Wirkverbindung steht. Auch bei dieser Ausführungsform wird die Spindelmutter 20 vom Läufer (Rotor) 8 des Motors 4 angetrieben. Durch Rotation des Läufers (Rotors) 8 wird die Spindelstange 18′ vorgetrieben bzw. bei Rotation in umgekehrter Richtung wird die Spindelstange 18′ zurückgefahren. Zur Aufnahme der rückziehbaren Spindelstange 18′ ist der Rotor 8 mit einer Hohlachse versehen.

Im Unterschied zu der in Fig. 4 des Hauptpatentes dargestellten Ausführungsform erfolgt die Abstützung der aus Rotor 8 und Spindelmutter 18′ bestehenden Komponente hier nicht an der Rückseite des Läufers (Rotors) 8 sondern vorne zwischen Spindelmutter-Gehäuse 24 und Gehäuse 40, in der Nähe des Bremsbelags (34).

So wird der Weg des Kraftflusses gegenüber der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform verkürzt. Durch die Anbringung des axialen Lagers 12′ im vorderen Bereich liegen nun nicht mehr der Rotor 8 des Motors 4, der hintere Gehäusedeckel und das gesamte Motorgehäuse im Kraftfluß. Deshalb brauchen diese Bauteile nicht mehr übermäßig stabil ausgelegt zu werden. Dies ergibt eine Material- und damit Gewichtseinsparung.

Durch die direkte Abstützung des Spindelmutter-Gehäuses 24 im vorderen Bereich des Gehäuses 40 wird eine größere Steifigkeit der Bremse und damit eine direktere Umsetzung der Bremsaktionen erzielt.

Am vorderen Ende der Spindelstange 18′ ist ein Gleitlager 42 vorgesehen, um die Aufbringung von übermäßigen Querkräften auf die Spindelstange 18′ zu verhindern.

Die Verdrehsicherung der Spindelstange 18′ wird über eine geeignete Formgebung des vorderen Spindelkopfes realisiert, der mit einer entsprechenden Gegenkontur des Bremsbelags 34, über das querkraftentkoppelnde Gleitlager 42 hinweg, in Eingriff steht.

Claims (2)

1. Bremsaktuator (2) für eine elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse, deren Reibelemente mit Hilfe eines als elektrischer Antrieb dienenden Elektromotors (4) an eine Bremsscheibe anpreßbar sind, wobei der Elektromotor (4) über ein in Verschieberichtung der Reibelemente angeordnetes Spindelgetriebe mit einem auf die Reibelemente einwirkenden, axial verschiebbar gelagerten Bremskolben (32) verbunden ist und als Spindelgetriebe eine für sich bekannte Planeten-Wälz-Gewindespindel (16) Verwendung findet, bestehend aus
einer Spindelstange (18) und einer Spindelmutter (20), wobei die Spindelmutter (20) aus einem Gehäuse (24) und zwischen Spindelstange (18) und Gehäuse (24) rollbar angeordneten walzenförmigen Rollenkörpern (22) besteht, wobei wiederum einerseits die Spindelstange (18) mit einem feinen Gewinde (30) und die walzenförmigen Rollenkörper (22) mit einer entsprechenden Umfangsprofilierung (31) versehen sind,
und andererseits die Innenseite des Spindelmutter-Gehäuses (24) mit groben ringförmigen Stegen (28) und die Umfangsflächen der walzenförmigen Rollenkörper (22) mit entsprechend groben ringförmigen Rillen (26) versehen sind, wobei der Läufer (8) des Elektromotors (4) drehfest mit dem Spindelmutter-Gehäuse (24) verbunden ist und die Spindelstange (18) auf dem Bremskolben (32) ruht, und wobei der Läufer (8) des Elektromotors (4) einen inneren Durchmesser aufweist, der die Spindelstange (18) aufnehmen kann und die Nachstellbewegung ermöglicht, nach Anspruch 5 von Patent DE 195 43 098, dadurch gekennzeichnet,
daß eine axiale Lagerung des Spindelmutter-Gehäuses (24) in unmittelbarer Nähe zum Bremsbelag (34) vorne zwischen Spindelmutter-Gehäuse (24) und Bremsaktorgehäuse (40) angeordnet ist.

2. Bremsaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitlager (42) zwischen dem vorderen Ende der Spindelstange (18′) und dem Bremsbelag (34) vorgesehen ist und daß eine Verdrehsicherung der Spindelstange (18′) über eine geeignete Formgebung des vorderen Spindelkopfes realisiert wird, der in eine entsprechende Gegenkontur des Bremsbelags (34), über das querkraftentkoppelnde Gleitlager (42) hinweg, in Eingriff steht.