EP4532281A1

EP4532281A1 - Elektrohydraulischer aktuator für ein bremssystem

Info

Publication number: EP4532281A1
Application number: EP23729368.3A
Authority: EP
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: 2023-05-26
Publication date: 2025-04-09
Also published as: WO2023232681A1; JP2025517503A; CN119278155A; US20250340193A1; DE102022205441A1

Abstract

Ein elektrohydraulischer Aktuator (100) für ein Bremssystem umfasst ein einen Innenraum (10) definierendes Gehäuse (1) mit einer ersten Öffnung (11) und einer zweiten Öffnung (12), einen in der ersten Öffnung positionierten Hauptbremszylinder (2), welcher derart an dem Gehäuse angebracht ist, dass die erste Öffnung fluiddicht abgedichtet ist, einen an dem Gehäuse angeordneten Elektromotor (4) und ein in dem Innenraum des Gehäuses aufgenommenes Getriebe (3), welches kinematisch an den Hauptbremszylinder gekoppelt ist, wobei das Getriebe ein entlang einer Längsachse (L1) bewegbares Getriebezwischenteil aufweist, welches das Gehäuse in Bezug auf die Längsachse in einen ersten Gehäusebereich (13), in welchem der Hauptbremszylinder angeordnet ist, und einen zweiten Gehäusebereich (14) unterteilt, welcher der zweiten Öffnung zugewandt gelegen ist. Der Aktuator umfasst weiterhin eine die zweite Öffnung fluiddicht verschließende Ausgleichsmembran (5), welche elastisch verformbar ist, um eine Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich bei einer axialen Verschiebung des Getriebezwischenteils zu verringern.

Description

Beschreibung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen Aktuator für ein Bremssystem, insbesondere eines Fahrzeugs.

Stand der Technik

Elektrohydraulische Bremskraftverstärker werden üblicherweise eingesetzt, um eine manuell an einem Bremspedal erzeugte Betätigungskraft zu verstärken, indem ein Hauptbremszylinder mittels eines Elektromotors betätigt wird. In sogenannten „Brake-by-Wire“-Systemen, bei denen durch eine Betätigung des Bremspedals oder auf andere Weise ein Stellsignal erzeugt und ein elektrohydraulischer Aktuator basierend auf dem Stellsignal zur Erzeugung Bremsdrucks betätigt wird, kommen elektrohydraulische Bremskraftverstärker auch als Aktuator zum Einsatz.

Die DE 10 2013 213 888 B3 offenbart einen hydraulischen Aktuator für ein Bremssystem mit einem Hauptbremszylinder, einem Elektromotor und einem Getriebe, welches den Elektromotor mit dem Hauptbremszylinder koppelt, um eine Bewegung des Motors in eine Betätigung des Hauptbremszylinders umzusetzen. Das Getriebe ist hierbei in einem Gehäuse aufgenommen, wobei der Hauptbremszylinder in einer Öffnung des Gehäuses positioniert ist.

Ein Vorteil derartiger elektrohydraulischer Aktuatoren liegt insbesondere darin, dass diese in der Lage sind, durch eine schnelle axiale Verstellung des Hauptbremszylinders über das Getriebe hochdynamisch Druckänderungen im Bremssystem herbeizuführen. In dem in der Regel fluiddicht zur Umgebung abgedichteten Gehäuse kann eine schnelle Bewegung von Komponenten innerhalb des Gehäuses jedoch zeitweise zur Erzeugung erheblicher Druckunterschiede zwischen verschiedenen Bereichen des Gehäuses führen, da ein Druckausgleich innerhalb des Gehäuses oftmals durch Bauteile des Getriebes gehemmt wird.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund ist erfindungsgemäß ist ein elektrohydraulischer Aktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.

Der erfindungsgemäße elektrohydraulische Aktuator für ein Bremssystem umfasst ein einen Innenraum definierendes Gehäuse mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung, einen in der ersten Öffnung positionierten Hauptbremszylinder, welcher derart an dem Gehäuse angebracht ist, dass die erste Öffnung fluiddicht abgedichtet ist, einen an dem Gehäuse angeordneten Elektromotor und ein in dem Innenraum des Gehäuses aufgenommenes Getriebe, welches kinematisch an den Hauptbremszylinder gekoppelt ist, wobei das Getriebe ein entlang einer Längsachse bewegbares Getriebezwischenteil aufweist, welches das Gehäuse in Bezug auf die Längsachse in einen ersten Gehäusebereich, in welchem der Hauptbremszylinder angeordnet ist, und einen zweiten Gehäusebereich unterteilt, welcher der zweiten Öffnung zugewandt gelegen ist. Weiterhin weist der Aktuator eine die zweite Öffnung fluiddicht, insbesondere flüssigkeits- und vorzugsweise auch gasdicht verschließende Ausgleichsmembran auf, welche elastisch verformbar ist, um eine Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich bei einer axialen Verschiebung des Getriebezwischenteils zu verringern.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die infolge einer schnellen Bewegung von zumindest einem Teil des Getriebes innerhalb des Gehäuses hervorgerufenen Druckunterschiede innerhalb des Gehäuses zu verringern, indem eine elastisch verformbare Membran in einer Öffnung des Gehäuses angeordnet wird. Die Membran verändert infolge einer Druckänderung innerhalb des Gehäuses ihren Verformungszustand und vergrößert oder verkleinert auf diese Weise das effektive Volumen des jeweiligen Gehäusebereichs.

Der Hauptbremszylinder ist durch den Elektromotor über das Getriebe betätigbar. Insbesondere weist das Getriebe ein entlang einer Längsachse verschiebbares Teil auf, welches den Hauptbremszylinder dadurch betätigt, z.B. durch axiales verschieben eines Kolbens des Hauptbremszylinders. Das Getriebe weist allgemein ein Getriebezwischenteil auf, welches das Gehäuse in einen ersten und einen zweiten Bereich in Bezug auf die Längsachse unterteilt. Der erste und der zweite Bereich sind fluidleitend miteinander verbunden, z.B. durch einen Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Getriebezwischenteil. Diese zwischen Getriebezwischenteil und Gehäuse definierten Durchgänge zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich bilden bei einer schnellen Bewegung des Getriebezwischenteils einen erheblichen Strömungswiderstand, so dass sich eine Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich einstellt. Diese wird erfindungsgemäß vorteilhaft mithilfe der Membran verringert.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Ausgleichsmembran Druckdifferenzen innerhalb des Gehäuses verringert. Dies erleichtert die dynamische Betätigung des Aktuators. Ferner kann durch die Verringerung der Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich auch der Kraftaufwand für die Betätigung des Hauptbremszylinders verringert werden, was sich hinsichtlich des Energieverbrauchs und des dynamischen Verhaltens des Aktuators positiv auswirkt. Ferner bietet die Ausgleichsmembran eine kostengünstige Möglichkeit, das Gehäuse flüssigkeitsdicht zu verschließen und dennoch einen Druckausgleich zwischen den Gehäusebereichen zu erleichtern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Ausgleichsmembran einen Flanschabschnitt, welcher im Bereich der zweiten Öffnung an dem Gehäuse anliegt, und einen gewölbten Abschnitt aufweist, welcher von dem Gehäuse vorsteht. Der Flanschabschnitt kann beispielsweise zumindest teilweise an einer Innenumfangsfläche der zweiten Öffnung anliegen. Die zweite Öffnung kann allgemein insbesondere kreisförmig ausgebildet sein. Der gewölbte Abschnitt kann insbesondere kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann auch eine sphärische Wölbung oder ähnliches vorgesehen sein. Da der gewölbte Abschnitt von einer Außenfläche des Gehäuses vorsteht, wird ein Bauraumkonflikt mit sich im Innenraum des Gehäuses befindlichen Komponenten vorteilhaft vermieden. Ferner wird auf diese Weise die mögliche Volumenänderung des zweiten Gehäusebereichs vergrößert.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Ausgleichsmembran aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Gummimaterial, wie z.B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz EPDM gebildet ist.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Ausgleichsmembran als geschlossener Körper ausgebildet ist. Demnach verschließt alleine bzw. ausschließlich die Ausgleichsmembran die zweite Öffnung. Insbesondere kann die Ausgleichsmembran ohne eine den Innenraum des Gehäuses mit der Umgebung verbindende Durchgangsöffnung ausgebildet sein. Die Ausgleichsmembran hat demnach ausschließlich den Zweck durch ihre elastische Verformung infolge einer Druckänderung das Volumen des zweiten Gehäusebereichs zu vergrößern oder zu verkleinern, um so die Druckdifferenz zwischen den Gehäusebereichen zu vermindern.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Getriebe ein entlang der Längsachse bewegbares Betätigungsteil, welches kinematisch an den Hauptbremszylinder gekoppelt ist, und ein Führungsteil aufweist, welches an das Betätigungsteil gekoppelt und entlang der Längsachse geführt ist, wobei das Führungsteil das Getriebezwischenteil bildet.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Betätigungsteil als Gewindespindel ausgebildet ist, wobei das Getriebe eine Spindelmutter, welche mit der Gewindespindel in Eingriff steht, und eine Eingangswelle aufweist, welche durch den Elektromotor antreibbar ist und mit der Spindelmutter in Eingriff steht, um diese um die Längsachse zu rotieren. Auf diese Weise wird ein platzsparender Aufbau des Getriebes realisiert

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Führungsteil drehfest an die Gewindespindel gekoppelt ist Das Führungsteil verhindert somit aufgrund seiner Führung entlang der Längsachse ein Mitdrehen der Spindel mit der Spindelmutter.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Gewindespindel in zumindest eine axiale Stellung bewegbar ist, in der sie durch die zweite Öffnung hindurchragt. Die erste und die zweite Öffnung können z.B. koaxial zueinander entlang der Längsachse angeordnet sein. Die Gewindespindel ist entlang der Längsachse verschiebbar, z.B. vor- und zurückfahrbar, um den Kolben des Hauptbremszylinders zu bewegen. Hierbei kann die Spindel auch in Stellungen verfahren werden, in der sie durch die zweite Öffnung hindurchragt. In diesem Fall ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Ausgleichsmembran, wie oben beschrieben, einen Flanschabschnitt und einen gewölbten Abschnitt aufweist, da die Spindel somit in den vom gewölbten Abschnitt umgrenzten Raum hineinragen kann. Somit kann die Ausgleichsmembran zusätzlich dazu beitragen, einen in Bezug auf die Längsachse kompakteren Aufbau des Gehäuses zu realisieren.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Führungsteil als eine Scheibe ausgebildet ist, welche an ihrem Außenumfang zumindest ein erstes Führungselement, insbesondere einen Vorsprung aufweist, das mit einem sich parallel zur Längsachse erstreckenden zweiten Führungselement, insbesondere einer Führungsnut des Gehäuses, in Eingriff steht. Das zweite Führungselement, z.B. in Form einer Nut, kann insbesondere im Gehäuse ausgebildet sein.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass Aktuator eine mit dem Elektromotor signalverbundene elektrische Schnittstelle zum Anschluss des Elektromotors an eine Spannungsquelle und/oder zum Empfang von Steuersignalen zum Betreiben des Elektromotors aufweist, wobei der Aktuator ausschließlich über an der Schnittstelle empfangene Signale betreibbar ist, insbesondere ohne mechanische Ersatzbetätigungsschnittstelle. Der Aktuator kann somit für eine ausschließliche „by wire“ Betätigung ausgelegt sein.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Schnittdarstellung eines elektrohydraulischen Aktuators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Schnittdarstellung des in der Fig. 1 gezeigten Aktuators;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erste Öffnung des in Fig. 1 gezeigten Aktuators, wobei ein Hauptbremszylinder weggelassen wurde; und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Ausgleichsmembrane des in Fig. 1 gezeigten Aktuators.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

Fig. 1 zeigt beispielhaft einen elektrohydraulischen Aktuator 100 für ein Bremssystem, z.B. für ein Bremssystem eines Kraftfahrzeugs. Fig. 2 zeigt den Aktuator aus Fig. 1 in einer Seitenansicht. Wie in den Fign. 1 und 2 gezeigt, umfasst der Aktuator 100 ein Gehäuse 1 , einen Hauptbremszylinder 2, ein Getriebe 3, einen Elektromotor 4 und eine Ausgleichsmembrane 5.

Das Gehäuse 1 definiert allgemein einen Innenraum 10. Beispielsweise kann das Gehäuse 1 mehrere Wandungen 1 A aufweisen, welche den Innenraum 10 umgrenzen. Das Gehäuse 1 weist insbesondere eine erste Öffnung 11 und eine zweite Öffnung 12 auf. Die Öffnungen 11 , 12 bilden eine Verbindung des Innenraums 10 zur Umgebung. Die Öffnungen 11 , 12 können beispielsweise einen kreisförmigen Umfang aufweisen, wie dies in Fig. 3 z.B. für die erste Öffnung 11 erkennbar ist. Grundsätzlich sind aber auch andere Umfangsformen der Öffnungen 11 , 12 denkbar. Wie in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigt, können die erste und die zweite Öffnung 11 , 12 einander gegenüberliegend angeordnet sein. Insbesondere können die erste und die zweite Öffnung 11 , 12 koaxial zueinander angeordnet sein. Beispielsweise können die erste und die zweite Öffnung 11 , 12 koaxial zu einer Längsachse L1 angeordnet sein. Das Gehäuse 1 kann insbesondere ein Gussgehäuse sein, z.B. aus einem Metallmaterial oder einem Kunststoffmaterial.

Der Hauptbremszylinder 2 ist dazu ausgebildet, ein Hydraulikfluid zu einem hydraulischen Verbraucher, z.B. einem Radbremszylinder, hin und von diesem weg zu fördern, um einen hydraulischen Druck auf- und abzubauen. Hierzu kann der Hauptbremszylinder 2 insbesondere einen Zylinder 20 aufweisen, in welchem zumindest ein Kolben 21 axial verschiebbar gelagert ist. In den Fign. 1 und 2 ist rein beispielhaft ein Tandem-Hauptbremszylinder 2 mit einem direkt betätigbaren ersten Kolben 21 A und einem Schwimmkolben 21 B gezeigt.

Wie in den Fign. 1 und 2 weiterhin gezeigt, ist der Hauptbremszylinder 2 in der ersten Öffnung 11 des Gehäuses 1 positioniert. Insbesondere ragt der Hauptbremszylinder 2 durch die erster Öffnung 11 in den Innenraum 10 des Gehäuses 1 hinein. Der Hauptbremszylinder 2, insbesondere der bzw. die Kolben 21 ist bzw. sind dabei vorzugsweise koaxial zur Längsachse L1 positioniert. Der Zylinder 20 des Hauptbremszylinders 2 ist ortsfest an dem Gehäuse 1 angeordnet, insbesondere an diesem befestigt, z.B. mit diesem verschraubt. Z.B. kann an dem Zylinder 20 ein Flansch 22 ausgebildet sein, welcher in der ersten Öffnung 11 zentriert ist und diese vollständig abdeckt, wie dies in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigt ist. Dichtelemente (nicht gezeigt) können für eine zusätzliche Abdichtung der ersten Öffnung 11 sorgen. Allgemein ist der Hauptbremszylinder 2 derart an dem Gehäuse 1 angebracht ist, dass er die erste Öffnung 11 fluiddicht abdichtet.

Der Elektromotor 4 ist in den Fign. 1 und 2 lediglich vereinfacht dargestellt und kann z.B. an der Außenseite des Gehäuses 1 angeordnet und an dem Gehäuse 1 fixiert sein. Der Elektromotor 4 kann dabei insbesondere derart orientiert sein, dass sich eine Rotationsachse A4, um die eine Antriebswelle des Motors 4 dreht, sich quer bzw. senkrecht zur Längsachse L1 erstreckt. Das Getriebe 3 koppelt den Hauptbremszylinder 2 kinematisch an den Elektromotor 4, insbesondere derart, dass eine Drehung des Motors 4 eine Bewegung des Kolbens 21 bzw. der Kolben 21 A, 21 B des Hauptbremszylinders 2 entlang der Längsachse L1 bewirkt. Wie in den Figen. 1 und 2 gezeigt, ist das Getriebe 3 in dem Innenraum 10 des Gehäuses 1 aufgenommen. Wie in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigt, kann das Getriebe 3 ein Betätigungsteil 30 und ein Führungsteil 31 aufweisen. Allgemein ist das Betätigungsteil 30 kinematisch an den Kolben 21 , insbesondere den Kolben 21 A des Hauptbremszylinders 21 gekoppelt, z.B. über eine Verbindungsstange 35, und durch den Elektromotor 4 entlang der Längsachse L1 bewegbar. Das Führungsteil 31 ist mit dem Betätigungsteil 30 verbunden bzw. an dieses gekoppelt und entlang der Längsachse L1 geführt, z.B. am Gehäuse 1.

In den Fign. 1 und 2 ist rein beispielhaft ein Getriebe 3 dargestellt, bei dem das Betätigungsteil 30 als Gewindespindel 30A mit einem Außengewinde 30B und das Führungsteil 31 als an dem Gehäuse 1 geführte Scheibe 31 A ausgeführt ist. Ferner weist das in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigte Getriebe 3 eine Spindelmutter 32 mit einem Innengewinde 32B, welches mit dem Außengewinde 30B der Gewindespindel 30A in Eingriff steht, und eine Eingangswelle 33 auf. Die Spindelmutter 32 ist um die Längsachse L1 drehbar im Gehäuse 1 gelagert, z.B. durch ein Wälzlager 34, wie in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigt. Ferner kann die Eingangswelle 33 z.B. als Schneckenwelle ausgebildet sein, welche mit einer Außenverzahnung (nicht dargestellt) der Spindelmutter 32 in Eingriff steht. Die Eingangswelle 33 kann beispielsweise direkt mit der Antriebswelle (nicht gezeigt) des Elektromotors 4 verbunden sein.

Das Führungsteil 31 bzw. die Scheibe 31 A ist hierbei drehfest an die Gewindespindel 30A gekoppelt und bildet somit eine Verdrehsicherung der Gewindespindel 30A. Wie in Fig. 3 beispielhaft dargestellt, kann die Scheibe 31 A an ihrem Außenumfang zumindest ein erstes Führungselement 31 B aufweisen, in Fig. 3 rein beispielhaft als Vorsprung ausgeführt, das mit einem sich parallel zur Längsachse L1 erstreckenden zweiten Führungselement 1 B in Eingriff steht. In Fig. 3 ist rein beispielhaft gezeigt, dass das zweite Führungselement 1 B als eine parallel zur Längsachse L1 verlaufende Führungsnut des Gehäuses 1 ausgebildet sein kann. Durch Drehen der Spindelmutter 32 mittels der durch den Elektromotor 4 angetriebenen Eingangswelle 33 wird somit die Gewindespindel 30A zusammen mit der Scheibe 31 A entlang der Längsachse L1 verschoben, so dass die Gewindespindel 30A den Kolben 21 A bewegt, welcher seinerseits durch Verdrängung von Hydraulikfluid eine Verschiebung des Schwimmkolbens 21 B bewirkt. In den Fign. 1 und 2 ist beispielhaft eine Stellung der Gewindespindel 30A dargestellt, in welcher diese sich in einer maximal zurückgefahrenen Position befindet. Das heißt, die Kolben 21 A, 21 B des Hauptbremszylinders 21 befinden sich in einer Ausgangsstellung und können entlang der Längsachse L1 zum Druckaufbau verfahren werden. Wie in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigt ist, kann die Gewindespindel 30A z.B. in dieser Stellung durch die zweite Öffnung 12 des Gehäuses 1 hindurchragen. Allgemein kann die Gewindespindel 30A in zumindest eine axiale Stellung bewegbar sein, in der sie durch die zweite Öffnung 12 hindurchragt.

Allgemein ist der Hauptbremszylinder 2 durch Bewegen des Betätigungsteils 30 entlang der Längsachse L1 mittels des Elektromotors 4 betätigbar. Hierbei wird das Führungsstück 31 mitbewegt. Das Führungsstück 31 bildet in diesem Fall ein Getriebezwischenteil, welches das Gehäuse 1 in Bezug auf die Längsachse L1 in einen ersten Gehäusebereich 13, in welchem der Hauptbremszylinder 2 angeordnet ist, und einen zweiten Gehäusebereich 14 unterteilt, welcher der zweiten Öffnung 12 zugewandt gelegen ist. Bei dem in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigten Aktuator 100 sind insbesondere die Spindelmutter 32 und das Lager 34 sowie die Spindel 30A im zweiten Gehäusebereich 14 gelegen.

Wie in Fig. 1 symbolisch durch ein Rechteck angedeutet ist, kann der Aktuator 100 eine mit dem Elektromotor 4 signalverbundene elektrische Schnittstelle 6 aufweisen. Diese Schnittstelle 6 kann zum elektrischen Anschluss des Elektromotors 4 an eine Spannungsquelle und/oder zum Empfang von Steuersignalen zum Betreiben des Elektromotors 4 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Schnittstelle 6 als Steckerbuchse mit Anschlusskontakten ausgeführt sein. Optional kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor 4 und damit der Aktuator 100 ausschließlich über an der Schnittstelle 6 empfangene Signale betreibbar ist. Wie in den Fign. 1 und 2 dargestellt, kann insbesondere auf eine mechanische Kopplung zwischen dem Getriebe 3 und einem Pedal oder ähnlichem verzichtet werden. Der Aktuator 100 kann somit allgemein für eine ausschließliche „by-wire“ Betätigung ausgebildet sein.

Die Ausgleichsmembran 5 ist in Fig. 4 beispielhaft in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Allgemein ist die Ausgleichsmembran 5 aus einem elastisch verformbaren, aber gasundurchlässigen Material gebildet, insbesondere einem Kunststoffmaterial. Beispielsweise kann die Ausgleichsmembran 5 aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Gummimaterial, wie z.B. Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk, kurz EPDM, gebildet sein. Allgemein ist die Ausgleichsmembran 5 als flächiger Körper ausgebildet. Wie in Fig. 4 rein beispielhaft gezeigt, kann die Ausgleichsmembran 5 z.B. einen Flanschabschnitt 51 und einen gewölbten Abschnitt 52 aufweisen. Der Flanschabschnitt 51 ist zur Anbringung in und/oder an der zweiten Öffnung 12 des Gehäuses 1 ausgebildet.

Wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, kann der Flanschabschnitt 51 z.B. einen dem Innenumfang der zweiten Öffnung 12 angepassten Basis- oder Rahmenabschnitt 51 A aufweisen, welcher in Fig. 4 entsprechend der kreisförmigen Realisierung der zweiten Öffnung 12 ringförmig ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Flanschabschnitt 51 einen Bund 51 B aufweisen, der zur Anlage an einen die zweite Öffnung 12 umgebenden Bereich des Gehäuses 1 ausgebildet ist. Beispielseise kann der Bund 51 B radial von dem Basisabschnitt 51 A abstehen, wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt.

Der gewölbte Abschnitt 52 erstreckt sich von dem Flanschabschnitt 51 aus und definiert einen offenen Innen- der Aufnahmeraum 53. Wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, kann der gewölbte Abschnitt 52 z.B. die Form eines Kegelstumpfs aufweisen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern es sind auch andere gewölbte Formen, z.B. sphärische Formen oder dergleichen denkbar.

Wie in den Fign. 1 und 2 gezeigt, verschließt die Ausgleichsmembran 5 die zweite Öffnung 12 des Gehäuses 1 , und zwar fluiddicht. Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt, kann die Ausgleichsmembran 5 zum Teil in die zweite Öffnung 12 eingeführt sein. Insbesondere kann der Basisabschnitt 51 A an der Innenumfangsfläche 12 der zweiten Öffnung 12 anliegen, während der Bund 51 B an dem die zweite Öffnung 12 umgebenden Bereich des Gehäuses 1 anliegt. Der Flanschabschnitt 51 liegt somit im Bereich der zweiten Öffnung 12 an dem Gehäuse 1 anliegt, und der gewölbte Abschnitt 52 steht an von dem Gehäuse 1 vor. Wie in den Fign. 1 und 2 beispielhaft gezeigt, kann das Betätigungsteil 30, hier die Gewindespindel 30A z.B. in den vom gewölbten Abschnitt 52 der Membran 5 definierten Aufnahmeraum 53 hineinragen. Die Ausgleichsmembran 5 kann beispielsweise stoffschlüssig mit dem Gehäuse 1 verbunden sein, z.B. mit diesem verklebt. Alternativ kann auch eine mechanische Fixierung der Ausgleichsmembran 5 an dem Gehäuse 1 vorgesehen sein, z.B. über einen Klemmring (nicht gezeigt), welcher den Bund 51 B des Flanschabschnittes 51 zwischen sich und dem Gehäuse 1 eingeklemmt.

Wie in den Fign. 1 , 3 und 4 gezeigt, kann die die Ausgleichsmembran 5 als geschlossener Körper ausgebildet sein, insbesondere ohne eine Durchgangsöffnung, z.B. in dem gewölbten Abschnitt 52. Die Ausgleichsmembran 5 ist somit vorzugsweise nicht dazu vorgesehen, dass Komponenten durch sie hindurchgeführt werden und sie als eine Art Manschette wirkt, sondern dient dazu, ein effektives Innenvolumen des Gehäuses 10 zu variieren, wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird.

Die Ausgleichsmembran 5 verschließt die zweite Öffnung 12 des Gehäuses 1 fluiddicht. In gleicher Weise ist die erste Öffnung 11 des Gehäuses 1 durch den Hauptbremszylinder 2 fluiddicht verschlossen. Somit ist der Innenraum 10 des Gehäuses 1 im Wesentlichen fluiddicht verschlossen und der Aktuator 100, insbesondere dessen Gehäuse 1 kann somit als tauchdicht angesehen werden. Das Getriebezwischenteil, im Beispiel der Fign. 1 und 2 also das Führungsteil 31 bzw. die Scheibe 31 A unterteilt den Innenraum 10 des Gehäuses 10 in den ersten und den zweiten Gehäusebereich 13, 14, wie oben erläutert wurde. Wenn das Betätigungsteil 30 bzw. die Spindel 30A schnell entlang der Längsachse L1 bewegt wird, z.B. um einen dynamischen Druckaufbau oder Druckabbau mittels des Hauptbremszylinders 2 zu erzielen, verdrängt das Getriebezwischenteil die in Bezug auf die Bewegungsrichtung vor ihm liegende Luft im Innenraum 10 des Gehäuses 1 . Zwischen dem Getriebezwischenteil und der Innenfläche des Gehäuses 1 ist lediglich ein schmaler Spalt S vorhanden, durch welchen ein Luftaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich 13, 14 stattfinden kann. Im Beispiel der Fign. 1 und 2 hemmen das Lager 34 und die Spindelmutter 32 den Gasaustausch zusätzlich. Ein möglicher Strömungspfad F zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich 13, 14 ist in Fig. 2 symbolisch eingezeichnet.

Eine schnelle Verschiebung des Getriebezwischenteils entlang der Längsachse L1 führt daher in einem der Gehäusebereiche 13, 14 zu einem instationären Druckaufbau und in dem jeweils anderen der Gehäusebereiche 13, 14 zu einem instationären Druckabbau. In der Folge entsteht eine Druckdifferenz zwischen den Gehäusebereichen 13, 14, welche nur langsam abgebaut wird, z.B. über den Strömungspfad F. Die Ausgleichsmembran 5 verringert durch ihre elastische Verformbarkeit vorteilhaft die sich aufbauende Druckdifferenz. Wenn das Getriebezwischenteil, hier also die Scheibe 31 A, zusammen mit der Spindel 30A z.B. in Richtung der zweiten Öffnung 12 bewegt wird, führt dies zu einem Druckaufbau im ersten Gehäusebereich 13 und einem Druckabbau im zweiten Gehäusebereich 14. Der verringerte Druck im zweiten Gehäusebereich 14 bewirkt eine Verformung der Ausgleichsmembran 5 derart, dass diese das effektive Volumen des Innenraums 10 verringert bzw. derart, dass das effektive Volumen des zweiten Gehäusebereichs 14 im Wesentlichen konstant bleibt. Bildlich gesprochen folgt die Verformung der Membran 5 der Bewegung des Getriebezwischenteils. Auf diese Weise wird eine Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich 13, 14 bei einer axialen Verschiebung des Getriebezwischenteils verringert.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.

Claims

Ansprüche

1 . Elektrohydraulischer Aktuator (100) für ein Bremssystem, aufweisend: ein einen Innenraum (10) definierendes Gehäuse (1) mit einer ersten Öffnung (11) und einer zweiten Öffnung (12); einen in der ersten Öffnung (11) positionierten Hauptbremszylinder (2), welcher derart an dem Gehäuse (1) angebracht ist, dass die erste Öffnung (11) fluiddicht abgedichtet ist; einen an dem Gehäuse (1) angeordneten Elektromotor (4); ein in dem Innenraum (10) des Gehäuses (1) aufgenommenes Getriebe (3), welches kinematisch an den Hauptbremszylinder (2) gekoppelt ist, wobei das Getriebe (3) ein entlang einer Längsachse (L1) bewegbares Getriebezwischenteil aufweist, welches das Gehäuse (1) in Bezug auf die Längsachse (L1) in einen ersten Gehäusebereich (13), in welchem der Hauptbremszylinder (2) angeordnet ist, und einen zweiten Gehäusebereich (14) unterteilt, welcher der zweiten Öffnung (12) zugewandt gelegen ist; und eine die zweite Öffnung (12) fluiddicht verschließende Ausgleichsmembran (5), welche elastisch verformbar ist, um eine Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäusebereich (13, 14) bei einer axialen Verschiebung des Getriebezwischenteils zu verringern.

2. Aktuator (100) nach Anspruch 1 , wobei die Ausgleichsmembran (5) einen Flanschabschnitt (51), welcher im Bereich der zweiten Öffnung (12) an dem Gehäuse (1) anliegt, und einen gewölbten Abschnitt (52) aufweist, welcher von dem Gehäuse (1) vorsteht.

3. Aktuator (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgleichsmembran (5) aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Gummimaterial, wie z.B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk. Aktuator (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsmembran (5) als geschlossener Körper ausgebildet ist, insbesondere ohne eine den Innenraum (10) des Gehäuses (1) mit der Umgebung verbindende Durchgangsöffnung. Aktuator (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Getriebe (3) ein entlang der Längsachse (L1) bewegbares Betätigungsteil

(30), welches kinematisch an den Hauptbremszylinder (2) gekoppelt ist, und ein Führungsteil (31) aufweist, welches an das Betätigungsteil (30) gekoppelt und entlang der Längsachse (L1) geführt ist, wobei das Führungsteil (31) das Getriebezwischenteil bildet. Aktuator (100) nach Anspruch 5, wobei das Betätigungsteil (30) als Gewindespindel (30A) ausgebildet ist, wobei das Getriebe (3) eine Spindelmutter (32), welche mit der Gewindespindel (30A) in Eingriff steht, und eine Eingangswelle (33) aufweist, welche durch den Elektromotor (4) antreibbar ist und mit der Spindelmutter (32) in Eingriff steht, um diese um die Längsachse (L1) zu rotieren. Aktuator (100) nach Anspruch 6, wobei das Führungsteil (31) drehfest an die Gewindespindel (30A) gekoppelt ist. Aktuator (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Gewindespindel (30A) in zumindest eine axiale Stellung bewegbar ist, in der sie durch die zweite Öffnung (12) hindurchragt. Aktuator (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Führungsteil

(31) als eine Scheibe (31 A) ausgebildet ist, welche an ihrem Außenumfang zumindest ein erstes Führungselement (31 B), insbesondere einen Vorsprung aufweist, das mit einem sich parallel zur Längsachse (L1) erstreckenden zweiten Führungselement (1 B), insbesondere einer Führungsnut des Gehäuses (1), in Eingriff steht. Aktuator (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, zusätzlich aufweisend: eine mit dem Elektromotor (4) signalverbundene elektrische Schnittstelle

(6) zum Anschluss des Elektromotors (4) an eine Spannungsquelle und/oder zum Empfang von Steuersignalen zum Betreiben des Elektromotors (4), wobei der Aktuator (100) ausschließlich über an der Schnittstelle (6) empfangene Signale betreibbar ist, insbesondere ohne mechanische Ersatzbetätigungsschnittstelle.