JP2023537312A - 電気機械式ブレーキ装置のための駆動装置、ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ハウジング（４）と、内歯車（９）を有する伝動装置、特に遊星歯車装置（１０）と結合され、ハウジング（４）に回転可能に支持されたロータシャフト（３）とを有する電気モータを備え、ロータシャフト（３）が少なくとも１つの転がり軸受（７）によってハウジング（４）に回転可能に支持され、転がり軸受（７）が、ハウジング（４）に配置された軸受カバー（５）の軸受収容部（６）に保持されている、電気機械式ブレーキ装置（１）、特にブレーキ倍力装置のための駆動装置（２）に関する。【解決手段】 軸受カバー（５）が、軸受収容部（６）に対して距離をおいて内歯車区分（８）を有し、この内歯車区分に内歯車（９）が配置されることが企図されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、ハウジングと、内歯車を有する伝動装置と結合され、ハウジングに回転可能に支持されたロータシャフトとを有する電気モータを備え、ロータシャフトが少なくとも１つの転がり軸受（Ｗａｅｌｚｋｏｅｒｐｅｒｌａｇｅｒ）によってハウジングに支持され、転がり軸受が、ハウジングに配置された軸受カバーの軸受収容部に保持されている、電気機械式ブレーキ装置、特にブレーキ倍力装置のための駆動装置に関する。

さらに、本発明は、特に、液圧で動作可能な少なくとも１つのブレーキ装置を有する少なくとも１つのブレーキ回路と流体工学的に接続された液圧発生器と、液圧発生器を駆動するための駆動装置とを備える車両、特に自動車のためのブレーキ装置に関する。

冒頭に挙げた種類の駆動装置は、従来技術からすでに知られている。特に自動車の電気化が進むにつれて、例えば自律走行運転において個別のブレーキ倍力を実現する、およびブレーキペダル操作とは無関係にブレーキプロセスを実行するという要求も増えている。そのため、利用者がブレーキペダルにかけるブレーキ力によってだけでなく、またはそれによってではなく、それとは切り離して、電気的に駆動可能なアクチュエータ、もしくは電気的に駆動可能な駆動装置の助けを借りてブレーキ圧を発生させるブレーキ装置を車両に使用することが増えている。それに加えて、駆動装置によって駆動可能な液圧発生器をブレーキ装置に設置し、必要な場合に、ブレーキ回路またはブレーキシステムにおいて１つまたは複数のブレーキプロセスを実施するために利用可能な液圧を利用者によるブレーキペダル操作とは無関係に発生させることが知られている。特に、従来の真空ブレーキ倍力装置に代わり駆動可能な駆動装置を用いるブレーキ装置が知られている。

請求項１の特徴を有する本発明による駆動装置は、特に省スペース的に形成され、組立が簡素化され、かつ組立コストおよび製造コストが低減されるという利点を有する。本発明によれば、このために、駆動装置の軸受カバーが、転がり軸受のための軸受収容部に対して距離をおいて内歯車区分を有し、この内歯車区分に内歯車が配置されることが企図されている。すなわち、本発明による駆動装置によって、転がり軸受と内歯車の両方が駆動装置の、特に電気モータのハウジングに軸受カバーによって保持されることが達成される。これまでは内歯車のために別個の軸受が設けられ、これが特に転がり軸受の外輪に溶接されるのに対して、本発明によれば、特に手間のかかる溶接プロセスのない簡素化された（ｌｅｉｃｈｔｅｒｔｅ）組立になる。

本発明の好ましい発展形態では、軸受カバーは、内歯車区分に嵌め込まれた内歯車の半径方向凹部および／または半径方向凸部と回転防止部として協働する、周方向に互いに距離をおいて形成された少なくとも１つの、特に複数の半径方向凸部および／または半径方向凹部を内歯車区分に有する。したがって、内歯車が一緒に回転することを阻止する回転防止部または回動防止部が軸受カバーと内歯車との間に形成される。それによって内歯車が、ハウジングに固定されて保持されることが確保されている。一方では内歯車の半径方向凸部および／または半径方向凹部と、他方では内歯車区分の半径方向凹部または半径方向凸部とによって、周方向の単純な形状結合的接続が保証される。殊に、半径方向凸部ごとに少なくとも１つの半径方向凹部が存在し、それぞれの半径方向凸部がこれに係合することができる。

さらに、好ましくは、半径方向凸部および／または半径方向凹部が、内歯車区分の円周にわたって均等に分配して配置されていることが企図されている。均等な分配によって、内歯車から内歯車区分への均等な力の伝達が保証され、この力の伝達が均等な負荷、およびそれに伴い駆動装置の長寿命をもたらすことが保証される。

本発明の好ましい発展形態では、内歯車区分が内歯車を形成し、それにより内歯車は、軸受カバーと一体に形成されている。すなわちこの場合、内歯車は、軸受カバーの一体化された構成要素である。それによって、駆動装置の部品点数が低減され、製造コストが減じられる。特に、一体に形成することによって追加の回転防止部が省略され、それによって、製造コストが上記の実施形態と比べてさらに低減される。

本発明の好ましい実施形態では、内歯車は、複数の遊星歯車と、１つの、特に電気モータのロータシャフトに回転不可能に配置された太陽歯車と一緒に遊星歯車装置を形成する。遊星歯車装置によって、特に電気モータの回転数が低減され、トルクが増加される。その場合、殊に、遊星歯車が遊星歯車キャリアに回転可能に支持され、遊星歯車キャリアは、遊星歯車装置の出力軸を形成する。

さらに、好ましくは、伝動装置が、軸方向に摺動可能に支持されたスピンドルと、回転可能に支持され、かつ斜歯によりスピンドルと係合するスピンドルホイールとを有するスピンドルドライブもしくはスピンドルギアであることが企図されている。殊に、内歯車は、スピンドルドライブもしくはスピンドルギアにおいて、伝動装置またはスピンドルドライブの、例えばハウジングに対して固定されて配置された軸受カバーにおいてセンタリングされる。このために、内歯車は、殊に軸方向に突出するセンタリング区分を有し、このセンタリング区分が、スピンドルドライブ、特に軸受カバーの円筒形状の外套壁区分に軸方向に押し嵌め可能であるか、または押し嵌められる。よりよい接続のために、センタリング区分は、殊に半径方向内方、もしくはスピンドルドライブの方向に突出する複数の圧潰リブを有する。任意的に、内歯車は、その外套外壁にも均等に分配して配置された複数の圧潰リブを有し、これらの圧潰リブは、特に駆動装置の軸受カバーと協働する。有利なセンタリングによって、内歯車とスピンドルホイール、もしくは伝動装置とスピンドルギアとが常に最適に互いに位置合わせされることが達成される。代替的な実施形態では、好ましくは、スピンドルホイールと内歯車との間に別の転がり軸受が配置されることが企図されている。

請求項８の特徴を有する本発明によるブレーキ装置は、本発明による駆動装置の形成を特徴とする。これによって上記の利点が生じる。

例示的なブレーキ装置の簡略化した縦断面図である。 ブレーキ装置の斜視詳細図である。 内歯車のセンタリング区分の領域の拡大された斜視図である。

以下、図面をもとにして本発明を詳しく説明する。

図１は、ここに詳しく示されない自動車に有利なブレーキ装置１を簡略化した断面図で示す。ブレーキ装置１は、電気モータを含む駆動装置２を有し、図１には電気モータのロータシャフト３とハウジング４のみが図示される。ロータシャフト３は、ハウジング４に回転可能に支持され、特に、ハウジングに対して固定されたステータと協働するロータを担持し、それによりステータ、もしくはステータの駆動コイルに通電すると、ブレーキ装置１を駆動すべきトルクがロータに、したがってロータシャフト３に加えられる。ブレーキ装置１は、ここでは特に、ロータシャフト３の回転エネルギーを、液圧ピストンを摺動させるための並進エネルギーに変換すべき電気機械式ブレーキ倍力装置である。特に、駆動装置２は、ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダを駆動するように形成されている。

ハウジング４には、実質的にハウジング４を横断して延び、ハウジング４の内面に少なくとも領域的に当接し、例えばハウジング４と溶接、締付固定、ねじ締結、または接着された軸受カバー５が配置されている。軸受カバー５はカップ形状に形成され、その際、軸受カバーは、種々異なる内径を有する複数の区分を軸方向延在に有している。

したがって、軸受カバー５は、ロータシャフト３を軸受カバー５に、したがってハウジング４に回転可能に支持する転がり軸受７のための軸受収容部６を形成する第１の区分を有する。したがって、軸受収容部６は、特に転がり軸受７の外輪の外径よりもわずかに小さい内径を有し、それにより軸受収容部６において転がり軸受７と軸受カバー５との間にプレス嵌めが存在する。

軸受収容部６に、軸受収容部６の内径よりもはるかに大きい内径を有する内歯車区分８が続く。内歯車区分８には、遊星歯車装置１０の内歯車９が配置されている。その場合、内歯車９は、回転防止部１１によって回転不可能に軸受カバー５と接続され、それにより内歯車９は一緒に回転できない。

図１に示されるように、遊星歯車装置１０は、遊星歯車キャリア１５に回転可能に支持された複数の遊星歯車１４をさらに有し、遊星歯車キャリア自体も同様に、特にロータシャフトの回転軸を中心に回転可能に支持されている。その場合、遊星歯車１４は、内歯車９、およびロータシャフト３に回転不可能に配置された太陽歯車２０と係合する。

これについて、図２は、遊星歯車装置１０の領域における駆動装置２を軸方向の上面図で示す。内歯車９は、その外周に複数の、ここでは４つの互いに等間隔で配置された半径方向凸部１２を有し、これらの半径方向凸部は、これと対応するように形成および配置された軸受カバー５の半径方向凹部１３に形状結合的に、殊に少なくとも実質的に遊びなしに、特に好ましくは圧入されて入っている。半径方向凹部１３に入っている半径方向凸部１２によって、内歯車９が軸受カバー５と回転不可能に、したがってハウジング対して固定されて配置されることが確保されている。それにより、遊星歯車１４が太陽歯車２０によって駆動された場合に、内歯車９において遊星歯車キャリア１５と共に遊星歯車１４のみが回転することができる。

別の実施例では、周方向の形状結合的なトルク支持に代えて、またはこれに加えて、例えば熱かしめ（Ｈｅｉｓｓｖｅｒｓｔｅｍｍｅｎ）によって、トルク支持またはトルク連行を軸方向に行うことが企図される。

この実施例では、遊星歯車キャリア１５が、スピンドルギア１７のスピンドルホイール１６によって形成され、スピンドルギアは、さらに、スピンドルホイール１６と作用接続する、図１に両頭矢印で示されるように軸方向に摺動可能に支持されたスピンドル１８を有し、スピンドルは、特にマスタブレーキシリンダのピストンと、これを移動させるべく結合されている。

内歯車９は、スピンドルホイール１６の方に向いたそれの端面に、軸方向に突出するセンタリング区分１９を有し、その内径は、スピンドルギア１７の軸受カバー２１の円筒形状の外套壁区分の外径に少なくとも実質的に相当する。スピンドルギア１７は、実質的にカップ形状に形成された軸受カバー２１を有し、この軸受カバーは、ハウジングに対して固定されて配置され、スピンドルホイール１６を回転可能に支持するための転がり軸受２２を担持する。その場合、転がり軸受２２の外輪が軸受カバー２１に圧入され、転がり軸受２２の内輪はスピンドルホイール１６の外套外面に着座し、それによりスピンドルホイール１６は、有利にも少ない摩耗で回転可能に支持される。センタリング区分１９は、軸受カバー２１の外套壁区分において外套外壁に、特に半径方向に、特に半径方向に付勢されて当接し、それによって内歯車９が有利にも軸受カバー２１、したがってスピンドルギア１７においてセンタリング、もしくは位置合わせ、および保持される。それによって、ブレーキ装置１もしくは駆動装置２の堅牢性と機能性が改善される。

図３は、内歯車９のセンタリング区分１９の領域を拡大された斜視図で示す。センタリング区分１９は、円周にわたって分配され、かつ半径方向で内方に突出する、特に複数の圧潰リブ２３を有する。圧潰リブ２３は、センタリング区分１９の内面からごくわずかに突出し、かつ軸受カバー２１に押し嵌めた場合に塑性および／または弾性変形するように形成され、それによって軸受カバー２１における内歯車９の特に確実な固定とセンタリングが保証される。任意的に、内歯車９の外套外壁にも均等に分配して配置された複数の圧潰リブが形成され、特に内歯車９と一体に形成され、これらの圧潰リブは、軸受カバー５において内歯車９をセンタリングおよび支持するために軸受カバー５と相応に協働する。それによって、電気モータもしくはロータシャフト３、および太陽歯車２０のセンタリングが有利にも可能になる。

代替的な実施例では、内歯車９が軸受カバー５と一体に形成され、それによって追加の回動防止部１０が省略され得る。それにより部品点数がさらに低減され、組立が簡素化される。

１ ブレーキ装置
２ 駆動装置
３ ロータシャフト
４ ハウジング
５ 駆動装置の軸受カバー
６ 軸受収容部
７ ロータシャフトの転がり軸受
８ 内歯車区分
９ 内歯車
１０ 遊星歯車装置
１１ 回転防止部
１２ 半径方向凸部
１３ 半径方向凹部
１４ 遊星歯車
１５ 遊星歯車キャリア
１６ スピンドルホイール
１７ スピンドルギア
１８ スピンドル
１９ センタリング区分
２０ 太陽歯車
２１ スピンドルギアの軸受カバー
２２ スピンドルホイールの転がり軸受
２３ 圧潰リブ

Claims (8)

1. ハウジング（４）と、内歯車（９）を有する伝動装置、特に遊星歯車装置（１０）と結合され、前記ハウジング（４）に回転可能に支持されたロータシャフト（３）とを有する電気モータを備え、前記ロータシャフト（３）が少なくとも１つの転がり軸受（７）によって前記ハウジング（４）に回転可能に支持され、前記転がり軸受（７）が、前記ハウジング（４）に配置された軸受カバー（５）の軸受収容部（６）に保持されている、電気機械式ブレーキ装置（１）、特にブレーキ倍力装置のための駆動装置（２）において、前記軸受カバー（５）は、前記軸受収容部（６）に対して距離をおいて内歯車区分（８）を有し、前記内歯車区分に前記内歯車（９）が配置されていることを特徴とする、駆動装置。
2. 前記軸受カバー（５）は、前記内歯車区分（８）に嵌め込まれた前記内歯車（９）の半径方向凹部（１３）および／または半径方向凸部（１２）と回転防止部として協働する、周方向に互いに距離をおいて形成された少なくとも１つの、特に複数の半径方向凸部（１２）および／または半径方向凹部（１３）を前記内歯車区分（８）に有することを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記半径方向凸部（１２）および／または前記半径方向凹部（１３）が、前記内歯車区分（８）の円周にわたって均等に分配して配置されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の駆動装置。
4. 前記内歯車区分（８）が前記内歯車（９）を形成し、それにより前記内歯車（９）が前記軸受カバー（５）と一体に形成されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 前記内歯車（９）は、複数の遊星歯車（１４）と、特に前記ロータシャフト（３）に回転不可能に配置された太陽歯車（２０）と一緒に遊星歯車装置（１０）を形成することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の駆動装置。
6. 前記伝動装置は、軸方向に変位可能に支持されたスピンドル（１８）と、回転可能に支持され、かつ斜歯により前記スピンドル（１８）と係合するスピンドルホイール（１６）とを有するスピンドルギア（１７）であり、前記スピンドルホイール（１６）は、前記遊星歯車（１４）のための遊星歯車キャリア（１５）を形成することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の駆動装置。
7. 前記内歯車（９）は、前記スピンドルギア（１７）、特に前記スピンドルギア（１７）の軸受カバー（２１）においてセンタリング区分（１９）により取り付けられていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の駆動装置。
8. 液圧発生器と、前記液圧発生器を駆動するための駆動装置（２）とを備える車両、特に自動車のためのブレーキ装置（１）において、請求項１から７までのいずれか１項に記載の駆動装置の形成を特徴とする、ブレーキ装置。

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