EP4665618A1 - Baukastensystem für eine bremskrafteinrichtung und verfahren zum herstellen einer bremskrafteinrichtung aus einem baukastensystem - Google Patents

Baukastensystem für eine bremskrafteinrichtung und verfahren zum herstellen einer bremskrafteinrichtung aus einem baukastensystem

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Publication number
EP4665618A1
EP4665618A1 EP24702887.1A EP24702887A EP4665618A1 EP 4665618 A1 EP4665618 A1 EP 4665618A1 EP 24702887 A EP24702887 A EP 24702887A EP 4665618 A1 EP4665618 A1 EP 4665618A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
modular system
brake
predetermined
system housing
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24702887.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Lauermann
Mark Boehm
Sebastian Bauer
Christian Jammes
Willi Nagel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4665618A1 publication Critical patent/EP4665618A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81—Braking systems

Definitions

  • the present invention relates to a modular system for a braking force device and a method for producing a braking force device from a modular system.
  • a braking force device can be designed as an electromechanical brake booster or as a pressure brake unit (part of a brake-by-wire braking system). These two concepts usually have different dimensions of their system housing and other components and therefore require separate production. In both concepts, the brake components (the brake mechanism for actuating the brake cylinders) can be driven by an electric motor, which can be connected to a gearbox.
  • the transmission can consist of a worm and threaded spindle transmission, whereby in the electromechanical brake booster a combination of the
  • Motor and driver actuation can take place in a so-called Driver Demand Unit (DDU) in a central area of the housing. Furthermore, a differential travel between the electric motor position and the driver rod can be determined, which can represent a control variable for the operation of the electromechanical brake booster.
  • DDU Driver Demand Unit
  • WO 2013/083243 A1 describes a drive train of an all-wheel drive vehicle.
  • the present invention provides a modular system for a braking force device according to claim 1 and a method for producing a braking force device from a modular system according to claim 14.
  • the idea underlying the present invention is to provide a modular system for a braking force device and a method for producing a braking force device from a modular system, wherein as many identical parts as possible can be used for different embodiments.
  • the modular system for a braking force device comprises a system housing with a predetermined system length and an elongated inner recess, wherein the system housing can be used for an auxiliary power brake and/or for an external power brake and/or for a pressure generator; a brake cylinder device which can be inserted into the recess of the system housing, which comprises at least one brake cylinder and a predetermined cylinder length; a return spring, for example for a transmission, which has a predetermined spring length and a predetermined cross-sectional shape and can be inserted into the recess of the system housing.
  • the modular system can correspond to a specification of components and associated tools, with which a basic structure can be provided, which can then be expanded to a specific device through further processing or equipment.
  • the system housing can be made in one piece or composed of several parts.
  • An elongated The recess can extend along a main extension direction of the system housing.
  • the brake cylinder device can have a tandem master brake cylinder, for example.
  • the predetermined cylinder length can be selected, for example in such a way that several different types of braking force devices can be generated.
  • the predetermined spring length and its predetermined cross-sectional shape can be provided depending on the spring characteristics, for example a necessary spring force for a certain restoring force.
  • An auxiliary power brake can be designed as a so-called servo brake or brake booster, which can include a so-called "driver demand unit DDU" in an interior area, in other words a driver request detection device as a unit for detecting the driver's request (for example a reaction disc or rubber disc for combining driver and actuator force).
  • the driver's request can be detected using the DDU.
  • the driver's pedal force is thereby amplified.
  • An externally powered brake can be a so-called power brake.
  • the braking force is applied entirely by the actuator.
  • This type of brake can have a simulator, i.e. the pedal force can be destroyed in the simulator (except in the fallback level in the event of a faulty operation of the braking device).
  • the simulator can create the pedal feel for the driver.
  • the pressure generator has neither a DDU nor a simulator.
  • the actuator directly operates the brake master cylinder (TMC) and can also be a type of power braking unit.
  • TMC brake master cylinder
  • the actuation (of the braking force) can be carried out by the electric motor alone and (the housing or a braking component) can have an integrated rotor position sensor from the electronically commutated electric motor.
  • a threaded spindle can be present and advantageously actuates the TMC (tandem master brake cylinder) directly.
  • a driver demand unit can only be present in the case of an auxiliary power brake and a corresponding (predetermined) length for the recess (e.g. the middle area) and is not required for the pressure generator, whereby its installation space (e.g. the middle area) can therefore be used or filled by the TMC and contributes advantageously to keeping the overall length of the components for the recess as short as possible. Therefore, the pressure generator and the auxiliary power brake and the external power brake can be approximately the same length with regard to their existing or required components for the recess and can therefore be inserted into the same system housing of the modular system.
  • DDU driver demand unit
  • the TMC can draw brake fluid from the reservoir via an annular groove with a suction line.
  • the suction line can usually be designed as an inclined bore and in the case of the pressure unit it can be a horizontal bore which can be tightly sealed with a ball.
  • the brake cylinder device can advantageously have a primary port and a sniffer bore and a through-bore extends horizontally between the sniffer bore and the primary port and at least in some areas along the elongated recess.
  • This structure can be used as a basic structure for the external power brake as well as for the auxiliary power brake and the pressure generator.
  • the recess of the system housing comprises a front region and a central region, wherein the brake cylinder device can be inserted into the front region.
  • the front area can have a smaller diameter than the middle area and a round or other cross-section.
  • the components that can be used such as the (tandem) master brake cylinder, the return spring, spindle elements, plungers, gear elements or others, can then be positioned at a specific position in the middle area, the front area or a rear area, and if necessary can also extend from one area into another.
  • the rear area can face an input rod to the driver pedal and connect to the center area.
  • the modular system can include the return spring.
  • the brake cylinder device comprises a primary port, a sniffer bore and a through-bore which extends in a horizontal alignment between the primary port and the sniffer bore and at least partially along the elongated recess.
  • a first distance between the primary port and the system housing has a predetermined value.
  • the distance can be selected in such a way that the position of the primary port and the sniffer hole can be suitable for the design of different braking force devices. For example, a
  • Return spring can be positioned accordingly for different braking systems depending on the space required for the master brake cylinder and other components in the recesses, and also these components themselves.
  • the return spring has a circular or elliptical wire cross-section with a predetermined radius or a predetermined major or minor semi-axis perpendicular to a central axis of the return spring, and wherein the return spring has a predetermined length along the central axis.
  • the wire cross-section and/or radius of the return spring By varying the wire cross-section and/or radius of the return spring, its spring constant can be influenced.
  • the length of the return spring can be varied for the same spring performance depending on the space required in the system housing, since by varying the wire cross-section and/or radius with constant (or almost constant) spring performance (force distributed over length and cross-section or other spring characteristics), a change in the space required for the spring in the system housing. If there is less space available, a shorter spring may be sufficient by varying the wire cross-section and/or radius.
  • the return spring has a non-circular wire cross-section.
  • the spring performance (spring constant) can be varied as needed and a wire cross-section or radius of the spring (in cross section) or its length can be varied according to the need for space or performance of the spring.
  • the brake cylinder device for an auxiliary power brake and/or for an external power brake and/or for a pressure generator has the same physical dimensions and internal structure.
  • the system housing With such a basic configuration of the system housing, it can consist of identical parts and can subsequently and/or be processed and used for different concepts of the brake cylinder device.
  • the brake cylinder device can be partially pushed into the central region.
  • a spindle can be inserted into the central region, which extends to the brake cylinder device up to a predetermined inner distance.
  • the auxiliary power brake and/or the external power brake and/or the pressure generator is provided from a modular system with an identical gear, in particular a worm gear, in an identical position and has an identically constructed brake cylinder device and/or an identically constructed system housing and/or an identically constructed spindle with spindle nut.
  • the auxiliary power brake has a driver actuation device which is arranged between the brake cylinder device and a spindle nut, wherein the spindle is hollow and a plunger mounted in it, which is connected to the driver, actuates the driver actuation device.
  • an anti-rotation torque of the spindle gear is supported on at least two grooves of the system housing via at least two finger elements of the anti-rotation plate, which are connected to the spindle, wherein the grooves are preferably rectangular grooves.
  • the spindle nut in the pressure generator takes the place of the driver actuation device, whereby the anti-rotation torque is guided around the spindle nut by means of a pot or two cranked levers before it is supported by two finger elements.
  • the modular system has an adapter plate on a lateral side of the system housing for fastening the braking force device to a vehicle bulkhead in the engine compartment.
  • the pressure generator has a cover for sealing the system housing.
  • the system housing and the components for the braking force device can be assembled on one assembly line for all applicable concepts.
  • a maximum total length of the system housing and/or the recess can be specified.
  • a first distance can have a predetermined minimum length.
  • a uniform TMC or other brake cylinder
  • an outer diameter (in cross section) of a return spring can be selected to be smaller. A smaller diameter can lead to an extension of the spring and to the predetermined length being exceeded, although this can be influenced by the choice of wire cross section.
  • a system housing with a predetermined system length and an elongated inner recess is provided, wherein the system housing can be used for an auxiliary power brake and/or for an external power brake and/or for a pressure generator; a brake cylinder device is provided which can be inserted into the recess of the system housing and which comprises at least one brake cylinder and a predetermined cylinder length; and a return spring is provided which has a predetermined spring length and a predetermined cross-sectional shape and can be inserted into the recess of the system housing.
  • the modular system can also be characterized by the features and advantages mentioned in connection with the process and vice versa.
  • Fig. 1a is a schematic representation of a braking force device from a modular system according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 1 b is a schematic representation of a pressure generator from a modular system according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a representation of a wire cross-section for a return spring from a modular system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is a block diagram of method steps of the method for producing a braking force device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1a shows a schematic representation of a braking force device from a modular system according to an embodiment of the present invention.
  • a longitudinal section of a braking force device is shown, in which a recess A is present in the interior of the system housing H, which has a front area VB and a middle area MB.
  • the system housing H has a predetermined system length L and an elongated inner recess A, whereby the system housing H can be used for a power brake or for an auxiliary power brake but also for a pressure brake unit, as shown in Fig. 1b.
  • a brake cylinder device HZ such as a tandem master brake cylinder, can be inserted into the recess A of the system housing H.
  • a return spring RF can be present, which has a predetermined spring length and has a predetermined wire cross-sectional shape and can be inserted into the recess A of the system housing H.
  • the brake cylinder device HZ is arranged in the front area VB and the return spring RF extends into the middle area MB.
  • the brake cylinder device HZ can comprise a primary port PP and a through hole DB can extend in a horizontal alignment between the sniffer hole SB and the primary port (connection to the reservoir) PP.
  • a first distance P between the primary port PP and the system housing H can have a predetermined value. Due to this distance (minimum distance), which can be the same for different types of braking force device, the brake cylinder device HZ for a power brake (Fig. 1a) or for a pressure generator (Fig. 1b) can have the same physical dimensions and internal structure.
  • the power brake has a driver actuation device DDU, which is not required for a pressure brake unit (Fig. 1b).
  • an anti-rotation plate ARP can be formed as a flat plate.
  • the return spring RF can comprise a first return spring RF1 between the brake cylinder device HZ and DDU and a second return spring RF2, the latter acting between the spindle SP and the system housing H or only acting on the gearbox GE and not on the input rod ES.
  • the input rod ES can be connected to a plunger PL.
  • FIG. 1 b shows a schematic representation of a pressure brake unit from a modular system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 b shows the same system housing H as shown in Fig. 1 a, also with the same dimensions of length L and recess A.
  • the first distance P and the dimensions of at least some components can also be the same, which favors the use of the modular system for the braking force device 10. Due to the omission of the driver actuation device DDU in Fig. 1 b, the anti-rotation plate ARP can be cup-shaped or pot-shaped.
  • the freed-up installation space can be used to reduce the length of the overall structure.
  • the TMC can be pushed into the middle area MB in the direction of the ARP. Furthermore, the spindle nut SPM with the spindle SP can be pushed to the left into the middle area MB in the direction of the TMC, whereby the overall length can also be reduced by the length of the driver actuation device DDU.
  • a worm gear and the spindle nut SPM can rotate.
  • a gap SPT can be present between the cup-shaped anti-rotation plate ARP and the rotating spindle nut SPM.
  • the anti-rotation plate ARP can be supported by finger elements FE on a groove NN in the system housing H.
  • Fig. 2 shows a representation of a wire cross-section for a return spring from a modular system according to an embodiment of the present invention.
  • the illustration in Fig. 2 can relate to the case in Fig. 1a with the braking force device and one of the two return springs or to the case in Fig. 1b with one return spring.
  • different wire cross-sections of the return spring RF are shown with an ellipticity/squareness of the wire radius R increasing from a to c.
  • the lower section shows the associated block lengths BL, which are reduced by the elliptical/rectangular cross-section. With the same characteristics, the smaller block length enables a shorter spring.
  • the return spring RF may have a circular or elliptical cross-section with a predetermined radius or a predetermined major or minor semi-axis perpendicular to a central axis of the return spring RF, and wherein the return spring RF has a predetermined length along the central axis.
  • Fig. 3 shows a block diagram of method steps of the method for producing a braking force device according to an embodiment of the present invention.
  • a system housing with a predetermined system length and an elongated inner recess is provided S1, wherein the system housing can be used for an auxiliary power brake and/or for an external power brake and/or for a pressure generator; a brake cylinder device is provided S2, which can be inserted into the recess of the system housing and which comprises at least one brake cylinder and a predetermined cylinder length; and a return spring is provided S3, which has a predetermined spring length and a predetermined cross-sectional shape and can be inserted into the recess of the system housing.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Baukastensystem für eine Bremskrafteinrichtung (10), umfassend ein Systemgehäuse (H) mit einer vorbestimmten Systemlänge (L) und einer länglichen inneren Ausnehmung (A), wobei das Systemgehäuse (H) für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger nutzbar ist; eine Bremszylindervorrichtung (HZ), welches in die Ausnehmung (A) des Systemgehäuses (H) einsetzbar ist, welche zumindest einen Bremszylinder und eine vorbestimmte Zylinderlänge (HL) umfasst; und eine Rückstellfeder (RF), welche eine vorbestimmte Federlänge und eine vorbestimmte Querschnittsform aufweist und in die Ausnehmung (A) des Systemgehäuses (H) einsetzbar ist.

Description

Beschreibung
Titel
Baukastensystem für eine Bremskrafteinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem für eine Bremskrafteinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem.
Stand der Technik
Eine Bremskrafteinrichtung kann unter anderem als ein elektromechanischer Bremskraft-Verstärker oder als Druckbremseinheit (Bestandteil einer Brake-by- Wire Bremsanlage) ausgeformt sein. Diese beiden Konzepte weisen üblicherweise unterschiedliche Dimensionen derer Systemgehäuse und anderer Komponenten auf und benötigen daher eine separate Fertigung. In beiden Konzepten kann der Antrieb der Bremskomponenten (der Bremsmechanik zum Aktuieren der Bremszylinder) jeweils über einen Elektromotor erfolgen, welcher mit einem Getriebe verbunden sein kann.
Das Getriebe kann aus einem Schnecken- und Gewindespindel-Getriebe bestehen, wobei beim elektromechanischen Bremskraftverstärker eine Vereinigung der
Motor- und Fahrer-Aktuierung in einer sogenannten Driver Demand Unit (DDU) in einem Mittelbereich des Gehäuses erfolgen kann. Des Weiteren kann ein Differenzweg zwischen Elektromotorposition und Fahrerstange ermittelt werden, was eine Regelgröße zum Betrieb des elektromechanischen Bremskraftverstärkers darstellen kann. In der WO 2013/083243 A1 wird ein Antriebsstrang eines allradbetreibbaren Fahrzeugs beschrieben.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Baukastensystem für eine Bremskrafteinrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem nach Anspruch 14.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteile der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, ein Baukastensystem für eine Bremskrafteinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem anzugeben, wobei möglichst viele Gleichteile für unterschiedliche Ausführungsformen genutzt werden können.
Erfindungsgemäß umfasst das Baukastensystem für eine Bremskrafteinrichtung ein Systemgehäuse mit einer vorbestimmten Systemlänge und einer länglichen inneren Ausnehmung, wobei das Systemgehäuse für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger nutzbar ist; eine Bremszylindervorrichtung, welche in die Ausnehmung des Systemgehäuses einsetzbar ist, welche zumindest einen Bremszylinder und eine vorbestimmte Zylinderlänge umfasst; eine Rückstellfeder, etwa für ein Getriebe, welche eine vorbestimmte Federlänge und eine vorbestimmte Querschnittsform aufweist und in die Ausnehmung des Systemgehäuses einsetzbar ist.
Das Baukastensystem kann einer Vorgabe von Komponenten und zugehörigem Werkzeug entsprechen, mit welchem dann ein Basisaufbau bereitgestellt werden kann, welcher dann in weiterer Verarbeitung oder Ausstattung zu einer bestimmten Vorrichtung ausgebaut werden kann. Das Systemgehäuse kann einstückig oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Eine längliche Ausnehmung kann sich entlang einer Haupterstreckungsrichtung des Systemgehäuses erstrecken. Die Bremszylindervorrichtung kann beispielsweise einen Tandemhauptbremszylinder aufweisen. Die vorbestimmte Zylinderlänge kann wählbar sein, beispielsweise derart, dass mehrere verschiedene Arten von Bremskrafteinrichtungen erzeugbar sein können. Die vorbestimmte Federlänge und deren vorbestimmte Querschnittsform kann je nach Federcharakteristik, etwa einer nötigen Federkraft für eine bestimmte Rückstellkraft bereitgestellt sein.
Eine Hilfskraftbremse kann als eine sogenannte Servobremse oder auch Bremskraftverstärker ausgebildet sein, welche in einem Innenbereich eine sogenannte „driver demand unit DDU“ umfassen kann, mit anderen Worten eine Fahrerwunscherfassungseinrichtung als Einheit zur Erfassung des Fahrerwunsches, (beispielsweise eine reaction disc oder Gummischeibe zur Vereinigung von Fahrer- und Aktuatorkraft). Mittels der DDU kann der Fahrerwunsch erfasst werden. Die Pedalkraft des Fahrers wird dabei verstärkt.
Eine Fremdkraftbremse kann eine sogenannte Power Brake darstellen. Die Bremskraft wird komplett vom Aktuator fremd aufgebracht. Dieser Bremsentyp kann einen Simulator aufweisen, d.h. die Pedalkraft kann im Simulator vernichtet werden (außer in der Rückfallebene bei Fehlerbetrieb der Bremseinrichtung). Der Simulator kann das Pedalgefühl für den Fahrer erzeugen.
Der Druckerzeuger hat weder eine DDU noch einen Simulator. Der Aktuator betätigt direkt den Hauptbremszylinder (TMC) und kann ebenso eine Art der Fremdkraft-Bremseinheit sein.
Bei dem Druckerzeuger kann die Betätigung (der Bremskraft) durch den Elektromotor allein erfolgen und (das Gehäuse oder eine Bremskomponente) einen Rotorlagesensor vom elektronisch kommutierten Elektromotor einen integrierten Rotorlage-Sensor aufweisen. Eine Gewindespindel kann vorhanden sein und betätigt vorteilhaft direkt den TMC (Tandem-Hauptbremszylinder).
Des Weiteren kann eine Fahreraktuierungsvorrichtung (drivers demand unit DDU) nur bei einer Hilfskraftbremse vorhanden sein und eine entsprechende (vorgegebene) Baulänge für die Ausnehmung (etwa den Mittelbereich) aufweisen, und ist bei dem Druckerzeuger nicht erforderlich, wobei deren Bauraum (etwa der Mittelbereich) deshalb vom TMC genutzt werden kann oder ausgefüllt werden kann und trägt vorteilhaft dazu bei, eine Gesamtlänge der Baukomponenten für die Ausnehmung möglichst kurz zu halten. Daher können der Druckerzeuger und die Hilfskraftbremse und die Fremdkraftbremse ungefähr gleich lang sein im Hinblick auf deren vorhandene oder benötigte Komponenten für die Ausnehmung und daher in das gleiche Systemgehäuse des Baukastensystems eingefügt werden.
Für den Fall, dass der erste Kolben (Primärer-Kolben) im Tandemhauptbremszylinder in Null-Position ist, kann in üblichem Aufbau der TMC über eine Ringnut mit Saugleitung Bremsflüssigkeit aus dem Reservoir nachsaugen. Bei der elektrischen Bremskrafteinrichtung kann üblicherweise die Saugleitung als Schrägbohrung ausgeführt sein und bei der Druckeinheit kann es eine waagrechte Bohrung sein, welche mit einer Kugel dicht verschlossen sein kann. Nach dem Baukastensystem kann vorteilhaft die Bremszylindervorrichtung einen Primärport und eine Schnüffelbohrung aufweisen und eine Durchbohrung erstreckt sich in waagrechter Ausrichtung zwischen Schnüffelbohrung und dem Primärport und zumindest bereichsweise entlang der länglichen Ausnehmung.
Dieser Aufbau kann sowohl für die Fremdkraftbremse wie auch für die Hilfskraftbremse und den Druckerzeuger als Basisaufbau genutzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems umfasst die Ausnehmung des Systemgehäuses einen vorderen Bereich und einen Mittelbereich, wobei die Bremszylindervorrichtung in den vorderen Bereich einsetzbar ist.
Der vordere Bereich kann einen geringeren Durchmesser aufweisen als der Mittelbereich und einen runden oder andersartigen Querschnitt aufweisen. Die einsetzbaren Komponenten, etwa der (Tandem)hauptbremszylinder, die Rückstellfeder, Spindelelemente, Plunger, Getriebeelemente oder weiteres kann dann nach Anwendung an einer dazu bestimmten Position in dem Mittelbereich, dem vorderen Bereich oder einem hinteren Bereich, positioniert sein, und sich falls nötig auch über einen Bereich in einen anderen hineinerstrecken. Der hintere Bereich kann einer Eingangsstange zum Fahrerpedal zugewandt sein und an den Mittelbereich anschließen.
Das Baukastensystem kann die Rückstellfeder umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems umfasst die Bremszylindervorrichtung einen Primärport, eine Schnüffelbohrung und eine Durchbohrung, welche sich in waagrechter Ausrichtung zwischen dem Primärport und der Schnüffelbohrung und zumindest bereichsweise entlang der länglichen Ausnehmung erstreckt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems weist ein erster Abstand zwischen dem Primärport und dem Systemgehäuse einen vorbestimmten Wert auf.
Der Abstand kann derart gewählt werden, dass sich die Position des Primärports und der Schnüffelbohrung für die Ausformung unterschiedlicher Bremskrafteinrichtung eignen können. So kann beispielsweise eine
Rückstellfeder je nach nötigem Platzbedarf der Hauptbremszylinder und weiterer Komponenten in den Ausnehmungen, und auch diese Komponenten selbst, für verschiedene Bremskrafteinrichtung entsprechend positioniert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems weist die Rückstellfeder senkrecht zu einer Mittelachse der Rückstellfeder einen kreisförmigen oder elliptischen Drahtquerschnitt mit einem vorbestimmten Radius oder einer vorbestimmten großen oder kleinen Halbachse auf und wobei die Rückstellfeder eine vorbestimmte Länge entlang der Mittelachse aufweist.
Durch die Variation des Drahtquerschnitts und/oder Radius der Rückstellfeder kann deren Federkonstante beeinflussbar sein. So kann die Länge der Rückstellfeder für eine gleiche Federleistung je nach zu benötigendem Platzbedarf in dem Systemgehäuse variiert werden, da durch die Variation des Drahtquerschnitts und/oder des Radius unter gleichbleibender (oder nahezu gleichbleibender) Federleistung (Kraft verteilt auf Länge und Querschnitt oder andere Federcharakteristik) eine Änderung des Platzbedarfs für die Feder im Systemgehäuse einhergehen kann. Es kann somit bei geringerem zur Verfügung stehenden Platz durch die Variation des Drahtquerschnitts und/oder Radius eine kürzere Feder ausreichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems weist die Rückstellfeder einen unrunden Drahtquerschnitt auf.
Durch die Variation des Drahtquerschnitts kann die Federleistung (Federkonstante) je nach Notwendigkeit variiert werden und ein Drahtquerschnitt oder Radius der Feder (im Querschnitt) oder deren Länge entsprechend der Notwendigkeit an Platz oder Leistung der Feder variiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems weist die Bremszylindervorrichtung für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger die gleichen physischen Dimensionen und inneren Aufbau auf.
Mit einer derartigen Basiskonfiguration des Systemgehäuses kann dieses aus Gleichteilen bestehen und in weiterer Folge und/oder Verarbeitung für verschiedene Konzepte der Bremszylindervorrichtung genutzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems ist die Bremszylindervorrichtung teilweise in den Mittelbereich hineinschiebbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems ist in den Mittelbereich eine Spindel einsetzbar, welche bis auf einen vorbestimmten Innenabstand an die Bremszylindervorrichtung heranreicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems ist die Hilfskraftbremse und/oder die Fremdkraftbremse und/oder der Druckerzeuger aus einem Baukasten mit einem gleichen Getriebe, insbesondere einem Schneckengetriebe, an einer gleichen Position bereitgestellt und weist eine baugleiche Bremszylindervorrichtung und/oder ein baugleiches Systemgehäuse und/oder eine baugleiche Spindel mit Spindelmutter auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems weist die Hilfskraftbremse eine Fahreraktuierungsvorrichtung auf, welche zwischen der Bremszylindervorrichtung und einer Spindelmutter angeordnet ist, wobei die Spindel hohlgebohrt ist und ein in ihr gelagerter Plunger, welcher mit dem Fahrer verbunden ist, die Fahreraktuierungsvorrichtung betätigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems ist bei der Hilfskraftbremse und/oder dem Druckerzeuger ein Antirotations-Drehmoment des Spindelgetriebes über mindestens zwei Fingerelemente der Antirotationsplatte, welche mit der Spindel verbunden sind, an mindestens zwei Nuten des Systemgehäuses abgestützt, wobei die Nuten bevorzugt Rechtecknuten sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems nimmt beim Druckerzeuger im Gegensatz zur Hilfskraftbremse die Spindelmutter den Platz der Fahreraktuierungsvorrichtung ein, wodurch das Antirotations-Drehmoment mit Hilfe eines Topfes oder zwei gekröpften Hebeln um die Spindelmutter herumgeleitet wird, bevor es über zwei Fingerelemente abgestützt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems weist dieses an einer lateralen Seite des Systemgehäuses eine Adapterplatte zur Befestigung der Bremskrafteinrichtung an einer Fahrzeug-Spritzwand im Motorraum auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Baukastensystems weist der Druckerzeuger einen Deckel zur Abdichtung des Systemgehäuses auf.
Es kann vorteilhaft ein für mehrere Bremskrafteinrichtungskonzepte gemeinsam nutzbares Baukastensystem unter Verwendung möglichst vieler Gleichteile bereitgestellt werden.
Es kann dabei das Systemgehäuse und die Bauteile für die Bremskrafteinrichtung für alle anwendbaren Konzepte auf einer Montagelinie montierbar sein. Es kann eine maximale Gesamtlänge des Systemgehäuses und/oder der Ausnehmung vorgegeben werden. Nach dem Baukastensystem gemäß der Erfindung kann ein erster Abstand eine vorgegebene Mindestlänge aufweisen. Nach der Anwendung des Systemgehäuses kann ein einheitlicher TMC (oder anderer Bremszylinder) für verschiedene Typen von Bremskrafteinrichtungen genutzt werden. Gegenüber üblichen Aufbauten von Bremskrafteinrichtungen kann ein Außendurchmesser (im Querschnitt) einer Rückstellfeder kleiner gewählt werden. Ein kleinerer Durchmesser kann zu einer Verlängerung der Feder und zur Überschreitung der vorbestimmten Länge führen, wobei allerdings durch Wahl eines Drahtquerschnitts Einfluss genommen werden kann.
Erfindungsgemäß erfolgt bei einem Verfahren zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem, ein Bereitstellen eines Systemgehäuses mit einer vorbestimmten Systemlänge und einer länglichen inneren Ausnehmung, wobei das Systemgehäuse für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger nutzbar ist; ein Bereitstellen einer Bremszylindervorrichtung, welche in die Ausnehmung des Systemgehäuses einsetzbar ist, welche zumindest einen Bremszylinder und eine vorbestimmte Zylinderlänge umfasst; und ein Bereitstellen einer Rückstellfeder, welche eine vorbestimmte Federlänge und eine vorbestimmte Querschnittsform aufweist und in die Ausnehmung des Systemgehäuses einsetzbar ist.
Das Baukastensystem kann sich auch durch die in Verbindung mit dem Verfahren genannten Merkmale und dessen Vorteile auszeichnen und umgekehrt.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a eine schematische Darstellung einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1 b eine schematische Darstellung eines Druckerzeugers aus einem Baukastensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung eines Drahtquerschnitts für eine Rückstellfeder aus einem Baukastensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.
Fig. 1a zeigt eine schematische Darstellung einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der Fig. 1a ist ein Längsschnitt einer Bremskrafteinrichtung gezeigt, in welchem eine Ausnehmung A im Inneren des Systemgehäuses H vorliegt, die einen vorderen Bereich VB und einen Mittelbereich MB zeigt. Das Systemgehäuse H weist eine vorbestimmte Systemlänge L und eine längliche innere Ausnehmung A auf, wobei das Systemgehäuse H für eine Fremdkraftbremse oder für eine Hilfskraftbremse aber auch für eine Druckbremseinheit, wie in der Fig. 1 b gezeigt, nutzbar ist. Eine Bremszylindervorrichtung HZ, etwa ein Tandemhauptbremszylinder, kann in die Ausnehmung A des Systemgehäuses H eingesetzt sein. Des Weiteren kann eine Rückstellfeder RF vorhanden sein, welche eine vorbestimmte Federlänge und eine vorbestimmte Drahtquerschnittsform aufweist und in die Ausnehmung A des Systemgehäuses H einsetzbar ist. Die Bremszylindervorrichtung HZ ist im vorderen Bereich VB angeordnet und die Rückstellfeder RF erstreckt sich in den Mittelbereich MB. Es kann die Bremszylindervorrichtung HZ einen Primär-Port PP umfassen und eine Durchbohrung DB sich in waagrechter Ausrichtung zwischen Schnüffelbohrung SB und dem Primär-Port (Verbindung zum Reservoir) PP erstrecken.
Des Weiteren kann ein erster Abstand P zwischen dem Primär-Port PP und dem Systemgehäuse H einen vorbestimmten Wert aufweisen. Durch diesen Abstand (Mindestabstand), welcher für verschiedene Typen der Bremskrafteinrichtung gleich sein kann, kann die Bremszylindervorrichtung HZ für eine Hilfskraftbremse (Fig. 1a) oder für einen Druckerzeuger (Fig. 1 b) die gleichen physischen Dimensionen und inneren Aufbau aufweisen. Im Mittelbereich weist die Hilfskraftbremse eine Fahreraktuierungsvorrichtung DDU auf, die bei einer Druckbremseinheit (Fig. 1 b) nicht erforderlich ist. Im Mittelbereich MB oder zumindest an der Spindel SP kann eine Antirotationsplatte ARP als flache Platte ausgeformt sein.
Die Rückstellfeder RF kann eine erste Rückstellfeder RF1 zwischen Bremszylindervorrichtung HZ und DDU sowie eine zweite Rückstellfeder RF2 aufweisen, letztere wirkend zwischen Spindel SP und Systemgehäuse H bzw. nur auf das Getriebe GE und nicht auf die Eingangsstange ES wirkend.
Die Summe der Kräfte der beiden Rückstellfedern RF1 und RF2 ist vergleichbar mit der Kraft der einen Rückstellfeder aus der Fig. 1 b.
Die Eingangsstange ES kann mit einem Plunger PL verbunden sein.
An einer lateralen Seite des Systemgehäuses H kann eine Adapterplatte AP zur Befestigung, etwa mittels einer Verschraubung VS, der Bremskrafteinrichtung 10 an einer Fahrzeug-Spritzwand SW im Motorraum vorhanden sein. Fig. 1 b zeigt eine schematische Darstellung einer Druckbremseinheit aus einem Baukastensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1 b zeigt das gleiche Systemgehäuse H wie dies in der Fig. 1 a zu sehen ist, ebenso mit gleichen Dimensionen der Länge L und der Ausnehmung A.
Dabei können auch der erste Abstand P und die Dimensionen zumindest mancher Komponenten gleich sein, was die Anwendung des Baukastensystems für die Bremskrafteinrichtung 10 begünstigt. Durch den Wegfall der Fahreraktuierungsvorrichtung DDU in der Fig. 1 b kann die Antirotationsplatte ARP tassenförmig oder topfförmig ausgestaltet sein.
Wenn die Fahreraktuierungsvorrichtung DDU weggelassen wird, kann der freiwerdende Bauraum zur Längenreduktion des Gesamtaufbaus genutzt werden.
Es kann der TMC in den Mittelbereich MB in Richtung der ARP geschoben werden. Des Weiteren kann die Spindel-Mutter SPM mit der Spindel SP nach links in den Mittelbereich MB in Richtung TMC geschoben werden, wobei sich die Baulänge ebenfalls um die Länge der Fahreraktuierungsvorrichtung DDU reduzieren lässt.
Es kann vorteilhaft die (eine) Rückstellfeder RF bei einem größeren Abstand Z (durch Entfall der DDU) im Durchmesser reduziert werden unter Beibehaltung des kostengünstigen Runddrahtes.
Ein Schneckenrad und die Spindelmutter SPM können rotieren. Zwischen der tassenförmigen Antirotationsplatte ARP und der rotierenden Spindelmutter SPM kann ein Spalt SPT vorhanden sein. Die Antirotationsplatte ARP kann sich mit Fingerelementen FE an einer Nut NN im Systemgehäuse H abstützen.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Drahtquerschnitts für eine Rückstellfeder aus einem Baukastensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung der Fig. 2 kann den Fall der Fig. 1a mit der Bremskrafteinrichtung und einer der beiden Rückstellfedern oder den Fall der Fig. 1 b mit der einen Rückstellfeder betreffen. In den Teildarstellungen a, b und c sind demnach verschiedene Drahtquerschnitte der Rückstellfeder RF mit einer von a bis c steigenden Elliptizität/Rechteckigkeit des Drahtradius R dargestellt. Im unteren Bereich sind die zugehörigen Blocklängen BL gezeigt, die sich durch den elliptischen/rechteckigen Querschnitt verringern. Bei gleicher Charakteristik ermöglicht die geringere Blocklänge eine kürzere Feder.
Die Rückstellfeder RF kann senkrecht zu einer Mittelachse der Rückstellfeder RF einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt mit einem vorbestimmten Radius oder einer vorbestimmten großen oder kleinen Halbachse aufweisen und wobei die Rückstellfeder RF eine vorbestimmte Länge entlang der Mittelachse aufweisen.
Fig. 3 zeigt eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung aus einem Baukastensystem erfolgt ein Bereitstellen S1 eines Systemgehäuses mit einer vorbestimmten Systemlänge und einer länglichen inneren Ausnehmung, wobei das Systemgehäuse für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger nutzbar ist; ein Bereitstellen S2 einer Bremszylindervorrichtung, welche in die Ausnehmung des Systemgehäuses einsetzbar ist, welche zumindest einen Bremszylinder und eine vorbestimmte Zylinderlänge umfasst; und ein Bereitstellen S3 einer Rückstellfeder, welche eine vorbestimmte Federlänge und eine vorbestimmte Querschnittsform aufweist und in die Ausnehmung des Systemgehäuses einsetzbar ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

Claims

Ansprüche
1 . Baukastensystem für eine Bremskrafteinrichtung (10), umfassend
- ein Systemgehäuse (H) mit einer vorbestimmten Systemlänge (L) und einer länglichen inneren Ausnehmung (A), wobei das Systemgehäuse (H) für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger nutzbar ist;
- eine Bremszylindervorrichtung (HZ), welche in die Ausnehmung (A) des Systemgehäuses (H) einsetzbar ist, welche zumindest einen Bremszylinder und eine vorbestimmte Zylinderlänge umfasst;
- eine Rückstellfeder (RF), welche eine vorbestimmte Federlänge und eine vorbestimmte Querschnittsform aufweist und in die Ausnehmung (A) des Systemgehäuses (H) einsetzbar ist
2. Baukastensystem nach Anspruch 1 , bei welchem die Ausnehmung (A) des Systemgehäuses (H) einen vorderen Bereich (VB) und einen Mittelbereich (MB) umfasst, wobei die Bremszylindervorrichtung (HZ) in den vorderen Bereich (VB) einsetzbar ist.
3. Baukastensystem nach Anspruch 2, bei welchem die Bremszylindervorrichtung (HZ) einen Primärport (PP) und eine Schnüffelbohrung (SB) umfasst und eine Durchbohrung (DB) sich in waagrechter Ausrichtung zwischen dem Primärport (PP) und der Schnüffelbohrung (SB) und zumindest bereichsweise entlang der länglichen Ausnehmung (A) erstreckt.
4. Baukastensystem nach Anspruch 3, bei welchem ein erster Abstand (P) zwischen dem Primärport (PP) und dem Systemgehäuse (H) einen vorbestimmten Wert aufweist.
5. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Rückstellfeder (RF) senkrecht zu einer Mittelachse der Rückstellfeder (RF) einen kreisförmigen oder elliptischen Drahtquerschnitt mit einem vorbestimmten Radius oder einer vorbestimmten großen oder kleinen Halbachse aufweist und wobei die Rückstellfeder (RF) eine vorbestimmte Länge (Z) entlang der Mittelachse aufweist
6. Baukastensystem nach Anspruch 5, bei welchem die Rückstellfeder (RF) einen unrunden Drahtquerschnitt aufweist.
7. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Bremszylindervorrichtung (HZ) für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger die gleichen physischen Dimensionen und inneren Aufbau aufweist.
8. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Hilfskraftbremse und/oder die Fremdkraftbremse und/oder der Druckerzeuger aus einem Baukasten mit einem gleichen Getriebe (GE), insbesondere einem Schneckengetriebe, an einer gleichen Position bereitgestellt sind und eine baugleiche Bremszylindervorrichtung (HZ) und/oder ein baugleiches Systemgehäuse (H) und/oder eine baugleiche Spindel mit Spindelmutter aufweisen.
9. Baukastensystem nach Anspruch 8, bei welchem die Hilfskraftbremse eine Fahreraktuierungsvorrichtung (DDU) aufweist, welche zwischen der Bremszylindervorrichtung (HZ) und einer Spindelmutter angeordnet ist, wobei die Spindel hohlgebohrt ist und ein in ihr gelagerter Plunger, welcher mit dem Fahrer verbunden ist, die Fahreraktuierungsvorrichtung (DDU) betätigt.
10. Baukastensystem nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem bei der Hilfskraftbremse und/oder dem Druckerzeuger ein Antirotations-Drehmoment des Spindelgetriebes über mindestens zwei Fingerelemente (FE) einer Antirotationsplatte (ARP), welche mit der Spindel (SP) verbunden sind, an mindestens zwei Nuten (NN) des Systemgehäuses abgestützt ist, wobei die Nuten (NN) Rechtecknuten sind.
11. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 9 bis 10, bei welchem beim Druckerzeuger im Gegensatz zur Hilfskraftbremse die Spindelmutter (SPM) den Platz der Fahreraktuierungsvorrichtung (DDU) einnimmt, wodurch das Antirotations-Drehmoment mit Hilfe eines Topfes oder zwei gekröpften Hebeln um die Spindelmutter herumgeleitet wird, bevor es über zwei Fingerelemente (FE) abgestützt wird.
12. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , welches an einer lateralen Seite des Systemgehäuses (H) eine Adapterplatte (AP) zur Befestigung der Bremskrafteinrichtung (10) an einer Fahrzeug-Spritzwand (SW) im Motorraum aufweist.
13. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei welchem der Druckerzeuger einen Deckel zur Abdichtung des Systemgehäuses (H) aufweist.
14. Verfahren zum Herstellen einer Bremskrafteinrichtung (10) aus einem Baukastensystem, umfassend die Schritte:
Bereitstellen (S1) eines Systemgehäuses (H) mit einer vorbestimmten Systemlänge (L) und einer länglichen inneren Ausnehmung (A), wobei das Systemgehäuse (H) für eine Hilfskraftbremse und/oder für eine Fremdkraftbremse und/oder für einen Druckerzeuger nutzbar ist;
- Bereitstellen (S2) einer Bremszylindervorrichtung (HZ), welche in die Ausnehmung (A) des Systemgehäuses (H) einsetzbar ist, welche zumindest einen Bremszylinder und eine vorbestimmte Zylinderlänge (HL) umfasst; und
- Bereitstellen (S3) einer Rückstellfeder (RF), welche eine vorbestimmte Federlänge und eine vorbestimmte Querschnittsform aufweist und in die Ausnehmung (A) des Systemgehäuses (H) einsetzbar ist.
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