WO2017093041A1

WO2017093041A1 - Bremsdrucksteuergerät

Info

Publication number: WO2017093041A1
Application number: PCT/EP2016/078046
Authority: WO
Inventors: Theo Baukholt; Pierre Schmitt; Johannes GÖRLACH
Original assignee: Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2017-06-08
Also published as: DE102016208367A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Elektromotor, dessen rotatorische Bewegung mittels eines Kugelgewindetriebs in eine translatorische Bewegung eines über eine Spindel (5) angetriebenen Kolbens (6) transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können. Zur Vermeidung von Geräuschen sieht die Erfindung vor, dass der Kugelgewindetrieb mit einem elastisch verformbaren Vorspannelement (7) versehen ist, das unabhängig von der Drehrichtung die Spindel (5) in Axialrichtung spielfrei an einem Anschlag (8) positioniert.

Description

Bremsdrucksteuergerät

Die Erfindung betrifft ein Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage nach dem Oberbegriff des Patentan^¬ spruchs 1.

Ein Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage der angegebenen Art ist aus DE 10 2013 223 859 AI bekannt. Das Bremsdrucksteuergerät weist einen Elektromotor auf, dessen rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung eines Kolbens transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Bremsdrucksteuergerät der angegebenen Art mit möglichst einfachen konstruktiven Mitteln besonders kompakt, zuverlässig und geräuscharm zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Bremsdrucksteuergerät der genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst .

Weitere Merkmale der Erfindung sind den einzelnen Patentansprüchen als auch aus der Beschreibung des Erfindungsgegenstandes anhand mehrerer Zeichnungen zu entnehmen.

Es zeigen:

Figur 1 einen schematischen Gesamtaufbau des erfindungsge^¬ mäßen Bremsdrucksteuergeräts im Längsschnitt,

Figur 2 in schematischer Darstellung die wesentliche Elemente zur axialen Vorspannung einer Spindel, Fig. 3a, b ausgehend von Figur 2 die Montage eines Siche^¬ rungsrings in einem Rotorrohr zur Fixierung des Kugelgewindetriebs ,

Figur 4 erfindungswesentliche Konstruktionselemente des

Kugelgewindetriebs in einer Explosionsdarstellung,

Figur 5 ausgehend von Figur 4 die Ausbildung einer Rändel und einer Ringnut an der Spindel zur Fixierung eines Kraftübertragungssegments ,

Figur 6 ausgehend von Figur 4 in einer Perspektivansicht den

Kugelgewindetrieb in Verbindung mit dem Siche^¬ rungsring .

Im Einzelnen zeigt die Figur 1 einen schematischen Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuergeräts im Längsschnitt, mit einem Elektromotor, dessen rotatorische Bewegung mittels eines Kugelgewindetriebs in eine translatorische Bewegung eines Kolbens 6 transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können.

Der Elektromotor ist in einem ersten Gehäuse 1 und der Kolben 6 in einem zweiten Gehäuse 2 aufgenommen, wozu das zweite Gehäuse 2 diametral zum ersten Gehäuse 1 angeordnet ist, wobei zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse 1, 2 ein drittes Gehäuse 3 mit zwei diametralen Stirnflächen angeordnet ist, an denen das erste und zweite Gehäuse 1, 2 fixiert sind. Das dritte Gehäuse 3 übernimmt somit die Funktion eines Zentralgehäuses, an dem sämtliche weiteren, noch näher zu erläuternden Komponenten des Bremsdrucksteuergeräts angeordnet sind. Wie weiterhin aus der Figur 1 zu entnehmen ist, weist das als Zentralgehäuse ausgeführte dritte Gehäuse 3 eine Durchgangs^¬ bohrung 4 zum Hindurchführen einer für den Kugelgewindetrieb vorgesehenen Spindel 5 auf, sodass in Verbindung mit dem im zweiten Gehäuse 2 angeordneten Kolben 6 die Funktion eines Linearaktuators durch eine besonders kompakte Bauweise des Bremsdrucksteuergeräts gewährleistet ist.

Die Figur 2 zeigt in einer schematischen Abbildung die we- sentlichen Elemente zur axialen Vorspannung der Spindel 5

(beachte den punktiert dargestellten Kraftverlauf zur axialen Vorspannung) , wozu der mittels eines Sicherungsrings 11 in einem Rotorrohr 10 fixierte Kugelgewindetrieb mit einem elastisch verformbaren Vorspannelement 7 versehen ist, das unabhängig von der Spindeldrehrichtung die Spindel 5 in Axialrichtung spielfrei an einem Anschlag 8 positioniert. Auf das offene Ende des Rotorrohrs 10 ist eine Außenhülse 12 aufgesetzt, deren In^¬ nenstirnfläche als Anschlag 8 ausgebildet ist, an dem sich die Spindel 5 unter der Wirkung des Vorspannelements 7 dauerhaft abstützt. Das Vorspannelement 7 ist im Wesentlichen ring^¬ scheibenförmig ausgebildet und mit der Spindel 5 verbunden.

Die Figuren 3a und 3b zeigen ausgehend von Figur 2 die Montage des Sicherungsrings 11 im Rotorrohr 10 zur Fixierung des Ku- gelgewindetriebs , wozu in dem Rotorrohr 10 eine Innennut (9) vorgesehen ist, in die der Sicherungsring 11 mittels einer Montagehülse 13 eingesetzt wird.

Im Einzelnen zeigt hierzu die Figur 3a den Sicherungsring 11 vor dem Einrasten in der ringförmigen Innennut 9, wozu die Montagehülse 13 mittels einer definierten Einpresskraft entgegen der Wirkung des Vorspannelements 7 in Richtung der Innennut 9 im Rotorrohr 10 verschoben wird, bis sich gemäß der Figur 3b der Sicherungsring 11 in Überdeckung mit der Innennut 9 befindet, wodurch sich der Sicherungsring 11 unter der Wirkung seiner radialen Vorspannkraft aufweiten kann und in die Innennut 9 einschnappt. Nachdem der Sicherungsring 11 in der Innennut 9 eingerastet ist, reduziert sich der zum Einfügen des Siche- rungsring 11 in die Innennut 9 ursprünglich erforderliche

Kraftaufwand erheblich auf einen zum Herausziehen der Montagehülse 13 aus dem Rotorrohr 10 minimal erforderlichen

Kraftaufwand, da der Sicherungsring 11 beim Zurückziehen der Montagehülse 13 unter der Wirkung des Vorspannelements 7 an der Nutflanke der Innennut 9 zur Anlage gelangt, sodass anhand einer kraft- als auch wegüberwachten Montage des Sicherungsrings 11 eindeutig die korrekte Fixierung des Sicherungsrings 11 in der Innennut 9 festgestellt werden kann. Die Figur 4 zeigt die erfindungswesentlichen Konstruktionselemente des Kugelgewindetriebs in einer Explosionsdarstellung. Der Kugelgewindetrieb besteht aus einem Profilrohr 19, das die Spindel 5, eine Mutter 20 und den Kolben 6 aufnimmt, dem zur Fixierung des Kugelgewindetriebs im Rotorrohr 10 erforderlichen Sicherungsring 11, einem Kraftübertragungselement 17, das auf dem aus dem Profilrohr 19 hervorstehenden Ende der Spindel 5 fixiert wird, einem als ringförmiger Gummipuffer ausgeführten Vorspannelement 7, das an die Kontur des sternförmigen Kraf^¬ tübertragungselements 17 angepasst und auf dieses aufgesetzt wird. Ferner ist ein ringförmiger, in der Außenhülse 12 angeordneten Mitnehmer 18 vorgesehen, der auf das Vorspannelement 7 aufgesetzt wird. Zur Drehmomentübertragung des Elektromotors auf die Spindel 5 wird der Mitnehmer 18 in der Außenhülse 12 formschlüssig aufgenommen, die gemäß der Figur 2 das den Ku- gelgewindetrieb aufnehmende Rotorrohr 10 überkragt.

Somit wird infolge des elastischen Vorspannelements 7 eine direkte starre Verbindung zwischen der Spindel 5 und dem den Kugelgewindetrieb betätigenden Elektromotor bewusst vermieden, sodass eventuell bestehende Ungenauigkeiten hinsichtlich der koaxialen Ausrichtung und Lagerung des Kugelgewindetriebs in den Gehäusen 1, 2, 3 des Bremsdrucksteuergeräts ohne Klemmgefahr toleriert werden können.

Die Figur 5 zeigt ausgehend von Figur 4 in vergrößerter Ansicht die Ausbildung einer Rändel 15 und einer Ringnut 16 zur Fixierung des Kraftübertragungssegments 17, das an dem Ende der Spindel 5 aufgesetzt ist, das dem Elektromotor zugewandt ist. Das

Kraftübertragungselement 17 ist bevorzugt als sternförmiges

Ringsegment zur Drehmomentübertragung zwischen dem Elektromotor und der Spindel 5 ausgebildet. Zur unlösbaren Fixierung des Kraftübertragungselements 17 auf der Spindel 5 ist das Ring^¬ segment plastischen radial nach innen in Richtung der im An- schluss an die Rändel vorgesehenen Ringnut 16 verformt. Durch diese Verbindung lässt sich das zu übertragende Motordrehmoment mittels des Kraftübertragungselements 17 auf fertigungstech^¬ nisch einfache und zuverlässige Weise erreichen, wozu das Kraftübertragungselement aus einem plastisch sehr einfach verformbaren Leichtmetall hergestellt ist.

Das Antriebsmoment des Elektromotors wirkt bekanntlich auf die Spindel 5 des Kugelgewindetriebs, wobei über die Mutter 20 des Kugelgewindetriebs das Reaktionsmoment abgestützt und die Axialkraft zum Kolben 6 übertragen werden muss . Beides wird durch das Profilrohr 19 erreicht, dass die Mutter 20 mit der Spindel 5 aufnimmt, an deren von der Außenhülse 12 abgewandten Ende, der Kolben 6 fixiert ist. Schließlich zeigt die Figur 6 ausgehend von den Darstellungen in Figur 4 und 5 in einer Perspektivansicht den Kugelgewindetrieb in Verbindung mit dem aus Figur 2 bekannten Sicherungsring 11, der aus einem radial federnden Flachdraht in mehreren Lagen gewickelt ist, der vorzugsweise an den beiden Drahtenden eine Anphasung 14 im Sinne einer sog. Ausbauschräge aufweist, um bei Bedarf eine möglichst einfache Demontage des Kugelgewindetriebs aus dem Rotorrohr 10 zu ermöglichen.

Bezugs zeichenliste

1 Gehäuse

2 Gehäuse

3 Gehäuse

4 Durchgangsbohrung

5 Spindel

6 Kolben

7 Vorspannelement

8 Anschlag

9 Innennut

10 Rotorrohr

11 Sicherungsring

12 Außenhülse

13 Montagehülse

14 Anphasung

15 Rändel

16 Ringnut

17 Kraftübertragungselement

18 Mitnehmer

19 Profilrohr

20 Mutter

Claims

Patentansprüche

1. Bremsdrucksteuergerät für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Elektromotor, dessen rotatorische Bewegung mittels eines Kugelgewindetriebs in eine translatorische Bewegung eines über eine Spindel angetriebenen Kolbens transformiert wird, um unabhängig von der Betätigung eines Hauptbremszylinders einen definierten Bremsdruck in einer Radbremse aufbauen zu können, dadurch gekennzeichnet, dass der Ku- gelgewindetrieb mit einem elastisch verformbaren Vorspannelement (7) versehen ist, das unabhängig von der Spindeldrehrichtung die Spindel (5) in Axialrichtung spielfrei an einem Anschlag (8) positioniert.

2. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindetrieb mittels eines in einer Innennut (9) eines Rotorrohrs (10) eingesetzten Siche^¬ rungsrings (11) fixiert ist.

3. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf das offene Ende des Rotorrohrs (10) eine Außenhülse (12) aufgesetzt ist, deren Innenstirnfläche als Anschlag (8) ausgebildet ist, an dem sich die Spindel (5) unter der Wirkung des Vorspannelements (7) dauerhaft ab- stützt.

4. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (7) im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildet ist, das an einem Endab- schnitt der Spindel (5) fixiert ist.

5. Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (11) mittels einer in das Rotorrohr (10) einführbaren Montagehülse (13) in der Innennut (9) positioniert ist.

Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (11) aus Flachdraht gewickelt ist, der an den beiden Drahtenden eine Anphasung (14) aufweist.

Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Elektromotor zugewandte Ende der Spindel (5) mit einer Rändel (15) und einer Ringnut (16) versehen ist, und dass bevorzugt ein sternförmiges Ring^¬ segment (17) zur Drehmomentübertragung zwischen dem

Elektromotor und der Spindel (5) auf der Rändel (15) aufgesetzt, das mittels einer plastischen Radialverformung des Ringsegments (17) in Richtung der Ringnut (16) auf der Spindel (5) fixiert ist.

Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringsegment (17) aus einem plastisch verformbaren Leichtmetall hergestellt ist.

Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Ringsegment (17) als Vorspannelement (7) ein ringförmiger Gummipuffer aufgesetzt ist, der mit einem Mitnehmer (18) zusammenwirkt, welcher zur Drehmo^¬ mentübertragung des Elektromotors auf die Spindel (5) in einer Außenhülse (12) formschlüssig aufgenommen ist, die ein den Kugelgewindetrieb aufnehmendes Rotorrohr (10) über^¬ kragt .