WO2020200915A1 - Betätigungseinrichtung für eine bremsanlage - Google Patents

Betätigungseinrichtung für eine bremsanlage Download PDF

Info

Publication number
WO2020200915A1
WO2020200915A1 PCT/EP2020/058155 EP2020058155W WO2020200915A1 WO 2020200915 A1 WO2020200915 A1 WO 2020200915A1 EP 2020058155 W EP2020058155 W EP 2020058155W WO 2020200915 A1 WO2020200915 A1 WO 2020200915A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spring
spindle
bearing
axially
input rod
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/058155
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Willi Nagel
Esteve Cortes Guasch
Michael OSSES
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
Priority to CN202080026749.7A priority Critical patent/CN113677574B/zh
Priority to JP2021556693A priority patent/JP7235429B2/ja
Publication of WO2020200915A1 publication Critical patent/WO2020200915A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/18—Connection thereof to initiating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/2015—Means specially adapted for stopping actuators in the end position; Position sensing means

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for a brake system, with an input rod that can be displaced in an actuation direction by a brake pedal, with a displacement sensor that has a transducer and a receiver and that is designed to determine a sliding position of the input rod, and with a Braking force generator, the one
  • Has pedal travel simulator which can be actuated by the input rod.
  • a hydraulic brake system of a motor vehicle generally has at least one wheel brake device assigned to a wheel.
  • the brake system has a master cylinder, which with a
  • Wheel brake cylinder of the wheel brake device is fluidly connected, so that a brake fluid is displaced into the wheel brake cylinder by an axial displacement of a hydraulic piston mounted in the master brake cylinder in an actuation direction and, as a result, a deceleration torque is generated by the wheel brake device.
  • An actuating device is provided for the master brake cylinder, that is to say for moving the hydraulic piston.
  • An actuating device for a brake system is known, for example, from laid-open specification DE 10 2015 217 522 A1.
  • the actuating device has a braking force generator with a spindle gear.
  • Spindle gear includes a spindle nut that rotates around an in
  • Operating direction extending rotation axis is rotatably mounted, and a spindle which is axially displaceable by rotation of the spindle nut.
  • the previously known actuating device also has an input rod which can be displaced in the actuating direction by a brake pedal. The input rod is axially displaceable relative to the spindle.
  • the actuating device has a displacement sensor which has a measuring transducer and a receiver and which is designed to determine a sliding position of the input rod.
  • the brake force generator is designed to axially displace the spindle for actuating the master brake cylinder as a function of the determined sliding position.
  • actuating device is at least when actuating the master cylinder, the input rod directly mechanically with the
  • Hydraulic piston coupled so that an axial force can be transmitted directly to the hydraulic piston by shifting the input rod. Accordingly, a brake system with the previously known actuating device is a servo brake.
  • power brakes are known from the prior art. These are distinguished by the fact that the input rod of the actuating device and the hydraulic piston of the master brake cylinder are mechanically decoupled when the master brake cylinder is actuated during normal operation of the actuating device. This means that there is at least no rigid mechanical coupling between the input rod and the hydraulic piston.
  • power brakes usually have a pedal travel simulator that can be actuated by the input rod .
  • the actuating device has a push-through function (step-through function) of a power brake
  • a push-through function is to be understood here as meaning that the master brake cylinder in the event of a failure of the
  • Braking force generator in particular an electric motor of the
  • Actuation direction can be actuated directly, so that in this case a rigid mechanical coupling between the input rod and the hydraulic piston is present or is established. This increases the safety when operating a vehicle that has the actuating device or a
  • the actuating device has a bearing which transmits an axial force and which is held axially between the spindle nut on the one hand and the pedal travel simulator on the other hand.
  • the bearing is accordingly designed to apply an axial force, that is to say a force acting in the actuation direction or against the actuation direction, from the pedal travel simulator to the spindle nut or from the spindle nut to the
  • the bearing is designed such that there is a low-friction rotation of the spindle nut relative to the
  • Pedal travel simulator enables.
  • the spindle nut is axially displaceable in the actuation direction at least in the event of failure of the braking force generator, so that in the event of failure of the
  • the actuating direction shifts the spindle nut in the actuating direction and the master brake cylinder is actuated by the shifting of the spindle nut.
  • the bearing is designed as a roller bearing, in particular a ball bearing, or as a slide bearing.
  • a roller bearing is to be understood as meaning bearings which have roller bodies to reduce frictional resistance.
  • the bearing is designed as a roller bearing, there is the advantage that the rotation of the spindle nut is made possible with particularly low friction.
  • the rolling elements are balls, so that
  • Rolling bearing is designed as a ball bearing.
  • the bearing is designed as a plain bearing.
  • a plain bearing is to be understood as a bearing in which the frictional resistance is reduced at least essentially by lubricating the bearing.
  • the bearing is designed as a sliding bearing, there is the advantage that particularly high axial forces can be transmitted through the bearing without damaging the bearing.
  • Has bearing ring wherein the bearing rings are rotatable about the axis of rotation relative to one another, and wherein rolling elements of the bearing are arranged radially or axially between the bearing rings.
  • the rolling bodies are arranged radially between the bearing rings.
  • the bearing rings are arranged concentrically to one another, an outer one of the bearing rings having a larger diameter than an inner one of the bearing rings.
  • the rolling elements are arranged axially between the bearing rings.
  • the two bearing rings are in
  • the input rod extends coaxially through at least a section of the pedal travel simulator. This results in a space-saving arrangement of the
  • the pedal travel simulator preferably has a first spring device, which in particular has a helical spring and / or an elastomer spring. Accordingly, the pedal travel simulator is designed to be elastically deformable when the input rod is displaced in the actuation direction. This is a structurally particularly simple embodiment of the
  • the pedal travel simulator is preferably supported on the input rod by means of the first spring device.
  • the end of the first spring device facing away from the master brake cylinder accordingly rests axially on an end of the input rod facing the master brake cylinder.
  • the first spring device preferably has at least one helical spring.
  • the helical spring has a low spring constant, so that a counterforce of at most 90 N can be provided by the helical spring.
  • the first spring device alternatively or additionally has an elastomer spring.
  • the elastomer spring has a greater spring constant than the helical spring and is axially supported directly on the helical spring. Accordingly, the alternative or additional provision of the elastomer spring has a damping effect on the first
  • the pedal travel simulator preferably has a second spring device which, in particular, has at least one elastomer spring.
  • the provision of the second spring device enables a more precise adjustment of a sliding position / counterforce characteristic curve.
  • the second spring device preferably has at least one elastomer spring.
  • Spring device has a spring constant which is greater than the spring constant of the first spring device.
  • the second spring device preferably has at least one elastomer spring.
  • the second spring device preferably has at least one elastomer spring.
  • the spring device is designed in such a way that at least one counterforce between 90 N and 1000 N can be provided by the second spring device, depending on the extent of elastic deformation of the second spring device.
  • the pedal travel simulator has a third spring device, which in particular has at least one disc spring.
  • the third spring device preferably has a spring constant that is greater than the spring constant of the second spring device.
  • the spring devices of the pedal travel simulator are preferably connected in series. The spring devices are so arranged that each of the
  • force-transmitting elements such as sleeves, drivers or the like
  • the actuating device preferably has a sleeve-shaped first element which can be axially displaced relative to the spindle, the element having an axial recess in which the first spring device is arranged, and the actuating device having at least one first relief state in which a radial projection of the input rod is at an axial distance from a Has rear side of the first element, and has a first operating state in which the radial projection after compression of the first
  • Spring device rests axially on the rear side of the first element, so that further compression of the first spring device by the axial contact is prevented. Due to the arrangement of the first spring device in the axial recess of the first element, an end of the first spring device facing the master brake cylinder lies axially on one of the
  • a sleeve-shaped element is in particular a cylindrical element which has an axial recess.
  • the jacket wall of the element is in particular formed continuously, so that the axial recess is completely enclosed by the jacket wall.
  • the jacket wall has at least one
  • a rear side is understood to mean a side of an element which faces away from the master brake cylinder.
  • Under one Front side is to be understood as a side of an element which faces the master brake cylinder.
  • the spindle preferably has an axial recess in which either the first spring device or the first spring device and the first element are arranged.
  • Such an arrangement of the spring device or the spring device and the first element results in a particularly space-saving design of the pedal travel simulator.
  • the actuating device has a sleeve-shaped second element which is axially displaceable relative to the first element and through which the input rod extends coaxially, the second element having a
  • the actuating device preferably has two guide disks which can be axially displaced relative to one another, with one end face of a first of the guide disks resting axially on a rear side of the second spring device and a rear side of a second of the guide disks resting axially on one end face of the second spring device, with at least one of the guide disks has an axial projection that extends towards the other
  • the actuating device has a second relief state in which the axial projection of the one guide disk has an axial distance from the other guide disk, and a second actuation state in which the axial projection rests axially on the other guide disk after compression of the second spring device, so that a further compression of the second spring device is prevented by the axial contact.
  • a guide disk is to be understood as a disk-shaped element, that is to say an element whose radial extent is greater, in particular substantially greater, than its axial extent.
  • the third spring device has a first disc spring and a second disc spring, the disc springs being arranged axially spaced from one another, and where either the second spring device or the second spring device and the guide washers are arranged between the disc springs.
  • the spring device is a particularly space-saving design of the pedal travel simulator.
  • the design or arrangement of the second and third spring devices ensures that an axial force can be transmitted from the second spring device to the third spring device or from the third spring device to the second spring device.
  • the bearing is preferably held axially between the spindle nut on the one hand and a plate spring of the third spring device on the other hand.
  • the plate spring is arranged and elastically deformable in such a way that it rests against only one of the bearing rings with an axial load that is less than a threshold load, and with an axial load that is greater than the threshold load, on both of the bearing rings.
  • the bearing is designed as a roller bearing, the bearing rings of which are arranged concentrically to one another, so that the rolling elements of the bearing are radially between the bearing rings are arranged.
  • Bearings designed in this way generally have a maximum permissible axial load, with the bearings being able to be damaged by the axial load if the maximum permissible axial load is exceeded.
  • the plate spring is designed or arranged in such a way that the threshold load is equal to or below the maximum permissible axial load. This ensures that the pedal travel simulator rests against both bearing rings when the axial load is above the maximum permissible axial load, thereby avoiding damage to the bearing.
  • the pedal travel simulator is preferably held pretensioned between the input rod on the one hand and a part arranged on the first housing part on the other hand.
  • the arranged part is arranged either directly, that is to say directly, or indirectly, that is to say indirectly or with the interposition of at least one further element, on the first housing part.
  • the arranged part is the first
  • Housing part itself, another housing part or around the
  • the pretensioning of the pedal travel simulator has the advantage that parts of the pedal travel simulator are held together in a compact manner.
  • the actuating device preferably has a fourth spring device which, for preloading the pedal travel simulator, is located on the one hand on the part arranged on the first housing part and on the other hand on the
  • Pedal travel simulator supported.
  • the preload of the pedal travel simulator is thus at least partially provided by the fourth spring device. Also the support of the fourth spring device on the arranged part
  • the fourth spring device preferably has a return spring for the spindle. The arranged part is then
  • the return spring for the spindle is supported, for example, on a pressure disc coupled to the spindle, the pressure disc being displaceable with the spindle at least in the actuating direction and the spindle at least can be displaced with the thrust washer against the direction of actuation.
  • the return spring for the spindle is thus supported on the pedal travel simulator by means of the pressure disc, the spindle, the spindle nut and the bearing.
  • the fourth spring device has a return spring for the hydraulic piston. This is based on the one hand within the
  • the return spring for the hydraulic piston is thus supported on the pedal travel simulator by means of the hydraulic piston, the push rod, the spindle, the spindle nut and the bearing.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an advantageous
  • Figure 2 shows a second embodiment of the actuating device.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through an actuator 1 of a brake system. This is the one shown in FIG.
  • the actuating device 1 is designed to actuate a master brake cylinder 2 of the brake system, that is to say to move a hydraulic piston 3 mounted in the master brake cylinder 2 in an actuating direction 4.
  • the master cylinder 2 is fluidly with
  • Wheel brake cylinders connected by wheel brake devices, not shown. By moving the hydraulic piston 3 in the actuation direction 4, a hydraulic fluid is thereby drawn from the master brake cylinder 2 into the
  • Wheel brake devices generated a deceleration torque.
  • the actuation device 1 has a braking force generator 5.
  • Brake force generator 5 has a spindle gear 6.
  • the spindle gear 6 has a spindle nut 7 which can be driven by an electric motor of the braking force generator 5 and which is mounted rotatably about an axis of rotation 46 extending in the actuation direction 4.
  • the spindle gear 6 has a non-rotatable and axially displaceable spindle 8, wherein a
  • a push rod 9 the end face of which rests against the hydraulic piston 3 at least when the master brake cylinder 2 is actuated, is moved along with the spindle 8.
  • the actuation device 1 has an input rod 10 which can be displaced in the actuation direction 4 by a brake pedal (not shown) and axially displaceable relative to the spindle 8. To move the
  • the actuating device 1 has a displacement sensor 11 which is designed to determine a sliding position of the input rod 10.
  • the displacement sensor 11 has a receiver 12 which is arranged on a stationary first housing part 13 of the actuating device 1.
  • the displacement sensor 11 has a measurement transducer 14 which is arranged on a second housing part 15 of the actuating device 1 that is coupled to the input rod 10.
  • the two housing parts 13 and 15 are arranged concentrically to one another, the second housing part 15 being guided radially in the first housing part 13.
  • a rear end of the second housing part 15 as seen in the actuation direction 4 has a radial projection 16 which engages behind a cross-sectional taper 17 of a front end of the first housing part 13 as seen in the actuation direction 4.
  • Radial projection 16 and cross-sectional tapering 17 define a maximum permissible displacement of input rod 10 counter to actuation direction 4.
  • the input rod 10 is not or not further displaceable against the actuation direction 4 when the radial projection 16 rests axially on the cross-sectional taper 17.
  • the actuation device 1 also has a pedal travel simulator 18.
  • a pedal travel simulator 18 is to be understood as a device which is designed to act against the actuation direction 4 on the
  • Input rod 10 acting force so provide a counterforce. Because the input rod 10 is coupled to the brake pedal, the counterforce is transmitted through the input rod 10 to the brake pedal and can thus be perceived by the user of the actuating device 1. In order to provide the counterforce, the pedal travel simulator 18 can be actuated by the input rod 10.
  • the actuating device 1 has an axial force-transmitting bearing 19 which is axially between the spindle nut 7 on the one hand and the
  • the bearing 19 enables the spindle nut 7 to rotate relative to the pedal travel simulator 18.
  • the bearing 19 has two bearing rings 20 and 21 which are rotatable relative to one another about the axis of rotation 46.
  • the bearing 19 is a ball bearing 19.
  • the balls of the ball bearing 19 are arranged radially between the bearing rings 20 and 21.
  • the bearing rings 20 and 21 are an outer bearing ring 20 and an inner bearing ring 21, the outer bearing ring 20 being a larger one
  • Pedal travel simulator 18 rests axially on the inner bearing ring 21 of the bearing 19.
  • the spindle nut 7 rests axially on the inner bearing ring 21 and the pedal travel simulator 18 rests axially on the outer bearing ring 20.
  • the pedal travel simulator 18 has a first spring device 22, a second spring device 23 and a third spring device 24.
  • the spring device 22 has a helical spring 25.
  • the coil spring 25 has a low Spring constant. Consequently, the helical spring 25 is designed to provide only small counterforces, in particular counterforces of less than 90N.
  • An end of the first spring device 22 or of the helical spring 25 facing away from the master brake cylinder 2 rests axially at least indirectly on an end of the input rod 10 facing the master brake cylinder 2.
  • the pedal travel simulator 18 is accordingly supported on the input rod 10 by means of the first spring device 22.
  • Spring device 23 has an elastomer spring 26.
  • the elastomer spring 26 is designed to provide opposing forces between 90 N and 1000 N.
  • the second spring device 23 or the elastomer spring 26 has a greater spring constant than the first spring device 22.
  • the third spring device 24 in the present case has a first disk spring 27 and a second disk spring 28.
  • the disc springs 27 and 28 are each designed to provide opposing forces of more than 1000 N. The third points to this
  • Spring device 24 has a larger spring constant than the second
  • the actuating device 1 also has a sleeve-shaped first element 29.
  • the first element 29 has an axial recess 44 in which the first spring device 22 or the helical spring 25 is arranged.
  • a master cylinder 2 facing end of the first
  • the spring device 22 or the helical spring 25 rests axially within the axial recess 44 on a side of the first element 29 facing away from the master brake cylinder 2.
  • the first element 29 is axially displaceable relative to the spindle 8 and is mounted in an axial recess 45 of the spindle 8.
  • an input piston 30 is arranged between the input rod 10 and the helical spring 25.
  • the input piston 30 is mounted axially displaceably within the first element 29 and has a radial projection 31.
  • the input piston 30 is at least axially mechanically rigidly coupled to the input rod 10. It is therefore assumed that the input piston 30 is part of the input rod 10.
  • the radial projection 31 is also a component of the input rod 10. According to the illustration from FIG Back 33 of the first element 29. Accordingly, the
  • Actuating device 1 in a first relief state. Starting from the first relief state, the coil spring 25 is through a
  • Displacement of the input rod 10 in the actuating direction 4 can be compressed.
  • the actuation device 1 is in a first actuation state when the radial projection 31 rests axially on the rear side 33.
  • the helical spring 25 cannot or cannot be further compressible when the input rod 10 is displaced in the actuation direction 4. Accordingly, the axial contact of the radial projection 31 on the rear side 33 prevents compression of the helical spring 25.
  • the actuating device 1 also has a sleeve-shaped second element 34 which has an axial opening 35 through which the input rod 10 extends coaxially.
  • the second element 34 and the first element 29 are arranged concentrically to one another at least in sections, the second element 34 having a larger cross section than the first element 29. Accordingly, the first element 29 is guided radially in the second element 34.
  • the second element 34 has a
  • Cross-sectional tapering 36 which engages behind a radial projection 37 of the first element 29.
  • the cross-sectional tapering 36 is located in the area of a rear end of the second element 34 as seen in the actuation direction 4.
  • the radial projection 37 is located at a front end of the first element 29 as seen in the actuation direction.
  • the second element 34 has a radial projection 38 located in front of the cross-sectional taper 36 in the actuation direction 4, the third spring device 24 or the first plate spring 27 being supported on an end face of the radial projection 38. It is thus ensured by the first element 29 and the second element 34 that the first spring device 22 and the third spring device 24 are connected in series.
  • the radial projection 38 is located at a front end of the second element 34 as seen in the actuation direction 4.
  • the input rod 10 has a radial projection 48. The radial projection 48 is with the
  • Actuating device 1 has a first guide disk 39 and a second
  • Actuating direction 4 is arranged in front of the second guide disk 40 as seen.
  • the guide disks 39 and 40 are axially displaceable relative to one another.
  • each of the guide disks 39 and 40 has one
  • the first guide disk 39 has a rear side against which an end face of the first plate spring 27 rests, and an end face against which a rear side of the
  • Elastomer spring 26 of the second spring device 23 rests.
  • Guide disk 40 has a rear side on which one end face of the
  • Elastomer spring 26 rests, and an end face against which a rear side of the second plate spring 28 rests.
  • the second guide disk 40 has an axial projection 41 which extends in the direction of the first guide disk 39. According to the illustration from FIG. 1, the end face of the first guide disk 39 has an axial distance 42 from the axial projection 41.
  • the actuating device 1 is in a second
  • the end face of the first guide disk 39 rests axially on the axial projection 41.
  • the elastomer spring 26 cannot be compressed or cannot be further compressed by a displacement of the input rod 10 in the actuation direction 4. Accordingly, the axial contact of the end face of the first guide disk 39 with the axial projection 41 prevents compression of the elastomer spring 26.
  • the pedal travel simulator 18 is designed such that it is between the
  • Input rod 10 on the one hand and a part arranged at least indirectly on the first housing part 13 on the other hand is held pretensioned.
  • the actuating device 1 has to preload the
  • Pedal travel simulator 18 has a fourth spring device 43.
  • the fourth spring device 43 The fourth
  • Spring device 43 is supported on the one hand on a thrust washer 49 which rests axially on the spindle 8, the thrust washer 49 at least in the
  • the actuation direction 4 can also be displaced with the spindle 8 and the spindle 8 can also be displaced at least counter to the actuation direction 4 with the thrust washer 49.
  • the fourth spring device 43 is thus designed as a return spring 43 for the spindle 8.
  • the fourth spring device 43 is supported on a housing part, not shown, which is arranged at least indirectly on the first housing 13. Ultimately, an axial force is transmitted from the input rod 10 to the housing part (not shown) by means of the input piston 30, the pedal travel simulator 18, the bearing 19, the spindle nut 7, the spindle 8 and the fourth spring device 49.
  • Normal operation is to be understood as an operation of the actuating device 1 in which the brake master cylinder 2 is actuated by the brake force generator 5 when the input rod 10 is displaced in the actuating direction 4.
  • the first spring device 22, the first spring device 22 and the second spring device 23 or the first spring device 22, the second spring device 23 and the third spring device 24 are compressed by the displacement of the input rod 10.
  • an axial force acting in the actuating direction 4 is exerted on the Transfer spindle nut 7.
  • the spindle nut 7 is basically axially displaceable. In normal operation, the electric motor causes the
  • the emergency braking operation is to be understood as an operation of the actuating device 1 in which, when the input rod 10 is displaced in the actuating direction 4 by the brake force generator 5, the brake master cylinder 2 is not actuated, for example because the electric motor has a malfunction. In this case the axial
  • Displacement of the spindle nut 7 is not prevented by the reaction force. Even in emergency braking operation, the spring devices 22, 23 and 24 are compressed as a function of the extent of the displacement of the input rod 10 in the actuation direction 4. As a result, an axial force acting in the actuating direction 4 is transmitted to the spindle nut 7, the spindle nut 7 being axially displaced to actuate the master brake cylinder 2 when the axial force acting in the actuating direction 4 is applied to the spindle nut 7 by the return spring 43 and counter to the actuating direction 4 acting force exceeds.
  • the second element 34 rests axially on the spindle 8, so that the axial force acting in the actuation direction 4 then on the one hand through the pedal travel simulator 18 and the bearing 19 on the spindle nut 7 and on the other hand through the second Element 34 is transferred to the spindle 8.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a second exemplary embodiment of the actuating device 1.
  • the actuating device 1 shown in FIG. 2 has a first
  • Spring device 22 which has a helical spring 25 and an elastomer spring 47.
  • the helical spring 25 and the elastomer spring 47 are arranged one behind the other, so that the helical spring 25 and the
  • Elastomer spring 47 rest axially against one another. Compared to the first
  • the spring device 22 of the exemplary embodiment of the actuating device 1 shown in FIG. 1 is the first spring device 22 of the in FIG. 2 Embodiment shown designed to provide a higher damping. Accordingly, a greater damping effect is generated by the first spring device 22 of the exemplary embodiment shown in FIG.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Braking Elements And Transmission Devices (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung (1) für eine Bremsanlage, mit einer Eingangsstange (10), die durch ein Bremspedal in eine Betätigungsrichtung (4) verschiebbar ist, mit einem Wegsensor (11), der einen Messwertgeber (14) und einen Empfänger (12) aufweist und der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der Eingangsstange (10) zu ermitteln, und mit einem Bremskrafterzeuger (5), der ein Spindelgetriebe (6) mit einer Spindelmutter (7) und mit einer Spindel (8) aufweist, wobei die Spindelmutter (7) um eine sich in Betätigungsrichtung (4) erstreckende Rotationsachse (46) drehbar gelagert und die Spindel (8) durch eine Drehung der Spindelmutter (7) axial verlagerbar ist, und der dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Schiebestellung die Spindel (8) zur Betätigung eines Hauptbremszylinders (2) der Bremsanlage axial zu verlagern, wobei die Eingangsstange (10) axial relativ zu der Spindel (8) verlagerbar ist, und wobei die Betätigungseinrichtung (1) einen Pedalwegsimulator (18) aufweist, der durch die Eingangsstange (10) betätigbar ist. Es ist ein eine Axialkraft übertragendes Lager (19) vorgesehen, das axial zwischen der Spindelmutter (7) einerseits und dem Pedalwegsimulator (18) andererseits gehalten ist.

Description

Beschreibung
Titel
Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage, mit einer Eingangsstange, die durch ein Bremspedal in eine Betätigungsrichtung verschiebbar ist, mit einem Wegsensor, der einen Messwertgeber und einen Empfänger aufweist und der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der Eingangsstange zu ermitteln, und mit einem Bremskrafterzeuger, der ein
Spindelgetriebe mit einer Spindelmutter und mit einer Spindel aufweist, wobei die Spindelmutter um eine sich in Betätigungsrichtung erstreckende Rotationsachse drehbar gelagert und die Spindel durch eine Drehung der Spindelmutter axial verlagerbar ist, und der dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Schiebestellung die Spindel zur Betätigung eines Hauptbremszylinders der Bremsanlage axial zu verlagern, wobei die Eingangsstange axial relativ zu der Spindel verlagerbar ist, und wobei die Betätigungseinrichtung einen
Pedalwegsimulator aufweist, der durch die Eingangsstange betätigbar ist.
Stand der Technik
Eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs weist in der Regel zumindest eine einem Rad zugeordnete Radbremseinrichtung auf. Außerdem weist die Bremsanlage einen Hauptbremszylinder auf, der mit einem
Radbremszylinder der Radbremseinrichtung fluidtechnisch verbunden ist, sodass durch eine axiale Verlagerung eines in dem Hauptbremszylinder gelagerten Hydraulikkolbens in eine Betätigungsrichtung eine Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder verschoben und infolgedessen ein Verzögerungsmoment durch die Radbremseinrichtung erzeugt wird. Zur Betätigung des
Hauptbremszylinders, also zur Verlagerung des Hydraulikkolbens, ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen. Eine Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2015 217 522 Al bekannt. Die Betätigungseinrichtung weist einen Bremskrafterzeuger mit einem Spindelgetriebe auf. Das
Spindelgetriebe umfasst eine Spindelmutter, die um eine sich in
Betätigungsrichtung erstreckende Rotationsachse drehbar gelagert ist, und eine Spindel, die durch eine Drehung der Spindelmutter axial verlagerbar ist. Die vorbekannte Betätigungseinrichtung weist außerdem eine Eingangsstange auf, die durch ein Bremspedal in die Betätigungsrichtung verschiebbar ist. Dabei ist die Eingangsstange axial relativ zu der Spindel verlagerbar. Ferner weist die Betätigungseinrichtung einen Wegsensor auf, der einen Messwertgeber und einen Empfänger aufweist und der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der Eingangsstange zu ermitteln. Letztlich ist der Bremskrafterzeuger dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der ermittelten Schiebestellung die Spindel zur Betätigung des Hauptbremszylinders axial zu verlagern. Im Falle der
vorbekannten Betätigungseinrichtung ist zumindest bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders die Eingangsstange direkt mechanisch mit dem
Hydraulikkolben gekoppelt, sodass durch eine Verlagerung der Eingangsstange eine Axialkraft direkt auf den Hydraulikkolben übertragbar ist. Demnach handelt es sich bei einer Bremsanlage mit der vorbekannten Betätigungseinrichtung um eine Servo- Brake.
Außerdem sind aus dem Stand der Technik Power-Brakes bekannt. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass die Eingangsstange der Betätigungseinrichtung und der Hydraulikkolben des Hauptbremszylinders bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders im Normalbetrieb der Betätigungseinrichtung mechanisch entkoppelt sind. Das bedeutet, dass zwischen der Eingangsstange und dem Hydraulikkolben zumindest keine starre mechanische Kopplung besteht. Um im Falle einer Power-Brake eine gewünschte Gegenkraft, die einer Verlagerung der Eingangsstange in die Betätigungsrichtung entgegenwirkt und die durch einen Benutzer der Betätigungseinrichtung spürbar ist, zu erzeugen, weisen Power- Brakes in der Regel einen Pedalwegsimulator auf, der durch die Eingangsstange betätigbar ist.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage
gewährleistet eine reibungsarme und dadurch bedingt verschleißarme
Abstützung beziehungsweise Lagerung eines von der Eingangsstange abgewandten Endes des Pedalwegsimulators. Insbesondere ergibt sich außerdem der Vorteil, dass die Betätigungseinrichtung eine Push-Through- Funktion (Durchtreten- Funktion) einer als Power-Brake ausgebildeten
Bremsanlage gewährleistet. Unter einer Push-Through- Funktion ist dabei zu verstehen, dass der Hauptbremszylinder bei einem Ausfall des
Bremskrafterzeugers, insbesondere eines Elektromotors des
Bremskrafterzeugers, durch die Verlagerung der Eingangsstange in die
Betätigungsrichtung direkt betätigbar ist, dass also in diesem Fall eine starre mechanische Kopplung zwischen der Eingangsstange und dem Hydraulikkolben vorhanden ist oder hergestellt wird. Hierdurch wird die Sicherheit beim Betreiben eines Fahrzeugs, das die Betätigungseinrichtung beziehungsweise eine
Bremsanlage mit der Betätigungseinrichtung aufweist, gesteigert.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein eine Axialkraft übertragendes Lager aufweist, das axial zwischen der Spindelmutter einerseits und dem Pedalwegsimulator andererseits gehalten ist. Das Lager ist demnach dazu ausgebildet, eine Axialkraft, also eine in Betätigungsrichtung oder entgegen der Betätigungsrichtung wirkende Kraft von dem Pedalwegsimulator auf die Spindelmutter beziehungsweise von der Spindelmutter auf den
Pedalwegsimulator zu übertragen. Weiterhin ist das Lager derart ausgebildet, dass es eine reibungsarme Drehung der Spindelmutter relativ zu dem
Pedalwegsimulator ermöglicht. Um die Push-Through-Funktion zu gewährleisten, ist die Spindelmutter zumindest bei einem Ausfall des Bremskrafterzeugers axial in die Betätigungsrichtung verschiebbar, sodass bei dem Ausfall des
Bremskrafterzeugers durch eine Verlagerung der Eingangsstange in die
Betätigungsrichtung die Spindelmutter in die Betätigungsrichtung verlagert und der Hauptbremszylinder durch die Verlagerung der Spindelmutter betätigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lager als Wälzlager, insbesondere Kugellager, oder als Gleitlager ausgebildet ist. Diese Lagertypen gewährleisten einerseits die Übertragung der Axialkraft von dem Pedalwegsimulator auf die Spindelmutter beziehungsweise von der
Spindelmutter auf den Pedalwegsimulator und ermöglichen andererseits eine Drehung der Spindelmutter um die Rotationsachse relativ zu dem
Pedalwegsimulator. Unter einem Wälzlager sind dabei Lager zu verstehen, die Wälzkörper zur Verringerung eines Reibungswiderstandes aufweisen. In dem Fall, dass das Lager als Wälzlager ausgebildet ist, ergibt sich der Vorteil, dass die Drehung der Spindelmutter besonders reibungsarm ermöglicht ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Wälzkörpern um Kugeln, sodass das
Wälzlager als Kugellager ausgebildet ist. Alternativ zu der Ausbildung als Wälzlager ist das Lager als Gleitlager ausgebildet. Unter einem Gleitlager ist dabei ein Lager zu verstehen, in dem der Reibungswiderstand zumindest im Wesentlichen durch Schmierung des Lagers verringert wird. In dem Fall, dass das Lager als Gleitlager ausgebildet ist, ergibt sich der Vorteil, dass besonders hohe Axialkräfte ohne Beschädigung des Lagers durch das Lager übertragbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das als Wälzlager ausgebildete Lager einen ersten Lagerring und einen zweiten
Lagerring aufweist, wobei die Lagerringe um die Rotationsachse relativ zueinander drehbar sind, und wobei Wälzkörper des Lagers radial oder axial zwischen den Lagerringen angeordnet sind. Insbesondere sind die Wälzkörper radial zwischen den Lagerringen angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Lagerringe konzentrisch zueinander angeordnet, wobei ein äußerer der Lagerringe einen größeren Durchmesser aufweist als ein innerer der Lagerringe. Alternativ dazu sind die Wälzkörper axial zwischen den Lagerringen angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform sind die beiden Lagerringe in
Betätigungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Lager dazu ausgebildet ist, besonders hohe Axialkräfte zu übertragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich die Eingangsstange zumindest durch einen Abschnitt des Pedalwegsimulators koaxial erstreckt. Daraus ergibt sich eine platzsparende Anordnung des
Pedalwegsimulators.
Vorzugsweise weist der Pedalwegsimulator eine erste Federeinrichtung auf, die insbesondere eine Schraubenfeder und/oder eine Elastomerfeder aufweist. Demnach ist der Pedalwegsimulator bei einer Verlagerung der Eingangsstange in die Betätigungsrichtung elastisch verformbar ausgebildet. Hierbei handelt es sich um eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung des
Pedalwegsimulators. Vorzugsweise stützt sich der Pedalwegsimulator mittels der ersten Federeinrichtung an der Eingangsstange ab. Ein von dem
Hauptbremszylinder abgewandtes Ende der ersten Federeinrichtung liegt demnach axial an einem dem Hauptbremszylinder zugewandten Ende der Eingangsstange an. Vorzugsweise weist die erste Federeinrichtung zumindest eine Schraubenfeder auf. Insbesondere weist die Schraubenfeder eine geringe Federkonstante auf, sodass durch die Schraubenfeder eine Gegenkraft von höchsten 90 N bereitstellbar ist. Insbesondere weist die erste Federeinrichtung alternativ oder zusätzlich eine Elastomerfeder auf. Die Elastomerfeder weist eine größere Federkonstante als die Schraubenfeder auf und stützt sich axial direkt an der Schraubenfeder ab. Demnach wird durch das alternative oder zusätzliche Vorsehen der Elastomerfeder eine Dämpfungswirkung der ersten
Federeinrichtung verglichen mit dem ausschließlichen Vorsehen der
Schraubenfeder gesteigert.
Vorzugsweise weist der Pedalwegsimulator eine zweite Federeinrichtung auf, die insbesondere zumindest eine Elastomerfeder aufweist. Durch das Vorsehen der zweiten Federeinrichtung wird ein genaueres Anpassen einer Schiebestellung- Gegenkraft- Kennlinie ermöglicht. Vorzugsweise weist die zweite
Federeinrichtung eine Federkonstante auf, die größer ist als die Federkonstante der ersten Federeinrichtung. Vorzugsweise weist die zweite Federeinrichtung hierzu zumindest eine Elastomerfeder auf. Insbesondere ist die zweite
Federeinrichtung derart ausgebildet, dass durch die zweite Federeinrichtung in Abhängigkeit von einem Ausmaß einer elastischen Verformung der zweiten Federeinrichtung zumindest eine Gegenkraft zwischen 90 N und 1000 N bereitstellbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Pedalwegsimulator eine dritte Federeinrichtung auf, die insbesondere zumindest eine Tellerfeder aufweist. Durch das Vorsehen der dritten Federeinrichtung wird die Genauigkeit des Anpassens der Schiebestellung-Gegenkraft- Kennlinie weiter gesteigert. Die dritte Federeinrichtung weist dabei vorzugsweise eine Federkonstante auf, die größer ist als die Federkonstante der zweiten Federeinrichtung. Vorzugsweise sind die Federeinrichtungen des Pedalwegsimulators in Reihe geschaltet. Die Federeinrichtungen sind also derart angeordnet, dass durch jede der
Federeinrichtungen des Pedalwegsimulators eine Axialkraft auf die dann anderen der Federeinrichtungen des Pedalwegsimulators direkt oder indirekt,
beispielsweise unter Zwischenschaltung von kraftübertragenden Elementen, wie beispielsweise Hülsen, Mitnehmern oder dergleichen, übertragbar ist.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung ein axial relativ zu der Spindel verlagerbares hülsenförmiges erstes Element auf, wobei das Element eine Axialausnehmung aufweist, in der die erste Federeinrichtung angeordnet ist, und wobei die Betätigungseinrichtung zumindest einen ersten Entlastungszustand, in dem ein Radialvorsprung der Eingangsstange einen Axialabstand zu einer Rückseite des ersten Elementes aufweist, und einen ersten Betätigungszustand aufweist, in dem der Radialvorsprung nach einer Stauchung der ersten
Federeinrichtung an der Rückseite des ersten Elementes axial anliegt, sodass eine weitere Stauchung der ersten Federeinrichtung durch die axiale Anlage verhindert ist. Aufgrund der Anordnung der ersten Federeinrichtung in der Axialausnehmung des ersten Elementes liegt ein dem Hauptbremszylinder zugewandtes Ende der ersten Federeinrichtung axial an einer von dem
Hauptbremszylinder abgewandten Seite des ersten Elementes an. Durch das Vorsehen des wie oben beschrieben ausgebildeten ersten Elementes wird ein maximal zulässiges Ausmaß einer Stauchung der ersten Federeinrichtung definiert. Dadurch wird die Genauigkeit des Anpassens der Gegenkraft weiter gesteigert. Bei einem hülsenförmigen Element handelt es sich insbesondere um ein zylinderförmiges Element, das eine Axialausnehmung aufweist. Eine
Mantelwand des Elementes ist dabei insbesondere durchgehend ausgebildet, sodass die Axialausnehmung durch die Mantelwand vollumfänglich umschlossen ist. Alternativ dazu weist die Mantelwand zumindest einen
Mantelwanddurchbruch auf. Unter dem Radialvorsprung ist eine
Querschnittsverdickung der Eingangsstange zu verstehen. Die Eingangsstange weist also im Bereich des Radialvorsprungs einen größeren Querschnitt auf als in Betätigungsrichtung gesehen unmittelbar hinter dem Radialvorsprung. Unter einer Rückseite ist im Umfeld der Patentanmeldung eine Seite eines Elementes zu verstehen, die von dem Hauptbremszylinder abgewandt ist. Unter einer Stirnseite ist eine Seite eines Elementes zu verstehen, die dem Hauptbremszylinder zugewandt ist.
Vorzugsweise weist die Spindel eine Axialausnehmung auf, in der entweder die erste Federeinrichtung oder die erste Federeinrichtung und das erste Element angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung der Federeinrichtung beziehungsweise der Federeinrichtung und des ersten Elementes ergibt sich eine besonders platzsparende Ausbildung des Pedalwegsimulators.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung ein axial relativ zu dem ersten Element verlagerbares hülsenförmiges zweites Element auf, durch das sich die Eingangsstange koaxial erstreckt, wobei das zweite Element einen
Radialvorsprung aufweist, an dessen Stirnseite die dritte Federeinrichtung anliegt, wobei das zweite Element einen größeren Querschnitt als das erste Element aufweist, und wobei das erste Element einen Radialvorsprung aufweist, den eine Querschnittsverengung des zweiten Elementes hintergreift. Durch das Vorsehen des wie oben beschrieben ausgebildeten zweiten Elementes wird gewährleistet, dass eine durch den Benutzer auf die Eingangsstange ausgeübte axial in Betätigungsrichtung wirkende Betätigungskraft zumindest auf die dritte Federeinrichtung übertragbar ist beziehungsweise übertragen wird.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung zwei Führungsscheiben auf, die axial relativ zueinander verlagerbar sind, wobei eine Stirnseite einer ersten der Führungsscheiben axial an einer Rückseite der zweiten Federeinrichtung und eine Rückseite einer zweiten der Führungsscheiben axial an einer Stirnseite der zweiten Federeinrichtung anliegt, wobei zumindest eine der Führungsscheiben einen Axialvorsprung aufweist, der sich in Richtung der anderen
Führungsscheibe erstreckt, und wobei die Betätigungseinrichtung einen zweiten Entlastungszustand, in dem der Axialvorsprung der einen Führungsscheibe einen Axialabstand zu der anderen Führungsscheibe aufweist, und einen zweiten Betätigungszustand aufweist, in dem der Axialvorsprung nach einer Stauchung der zweiten Federeinrichtung an der anderen Führungsscheibe axial anliegt, sodass eine weitere Stauchung der zweiten Federeinrichtung durch die axiale Anlage verhindert ist. Somit wird durch das Vorsehen der wie oben beschrieben ausgebildeten Führungsscheiben eine maximal zulässige Stauchung der zweiten Federeinrichtung vorgegeben. Hierdurch kann die Schiebestellung-Gegenkraft- Kennlinie besonders genau vorgegeben werden. Außerdem wird eine durch eine zu starke Stauchung der Elastomerfeder bedingte plastische Verformung der Elastomerfeder vermieden. Insbesondere entspricht der erste
Entlastungszustand dem zweiten Entlastungszustand, sodass in dem
Entlastungszustand dann sowohl die erste Federeinrichtung als auch die zweite Federeinrichtung durch eine Verlagerung der Eingangsstange in die
Betätigungsrichtung stauchbar sind. Unter einer Führungsscheibe ist ein scheibenförmiges Element zu verstehen, also ein Element, dessen Radial- Erstreckung größer, insbesondere wesentlich größer als seine Axial- Erstreckung ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die dritte Federeinrichtung eine erste Tellerfeder und eine zweite Tellerfeder aufweist, wobei die Tellerfedern axial beabstandet zueinander angeordnet sind, und wobei zwischen den Tellerfedern entweder die zweite Federeinrichtung oder die zweite Federeinrichtung und die Führungsscheiben angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausbildung der zweiten Federeinrichtung und der dritten
Federeinrichtung handelt es sich einerseits um eine besonders platzsparende Ausbildung des Pedalwegsimulators. Andererseits wird durch die Ausbildung beziehungsweise Anordnung der zweiten und der dritten Federeinrichtung gewährleistet, dass eine Axialkraft von der zweiten Federeinrichtung auf die dritte Federeinrichtung beziehungsweise von der dritten Federeinrichtung auf die zweite Federeinrichtung übertragbar ist.
Vorzugsweise ist das Lager zwischen der Spindelmutter einerseits und einer Tellerfeder der dritten Federeinrichtung andererseits axial gehalten. Daraus ergibt sich ein besonders stabiler Anlagekontakt zwischen dem Lager und dem Pedalwegsimulator. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Tellerfeder derart angeordnet und elastisch verformbar ausgebildet ist, dass sie bei einer Axialbelastung, die kleiner als eine Schwellenbelastung ist, nur an einem der Lagerringe anliegt, und bei einer Axialbelastung, die größer als die Schwellenbelastung ist, an beiden der Lagerringe. Dabei ist das Lager als Wälzlager ausgebildet, dessen Lagerringe konzentrisch zueinander angeordnet sind, sodass Wälzkörper des Lagers radial zwischen den Lagerringen angeordnet sind. Derartig ausgebildete Lager weisen in der Regel eine maximal zulässige Axialbelastung auf, wobei die Lager bei Überschreiten der maximal zulässigen Axialbelastung durch die Axialbelastung beschädigt werden können. Die Tellerfeder ist derart ausgebildet beziehungsweise angeordnet, dass die Schwellenbelastung gleich oder unterhalb der maximal zulässigen Axialbelastung ist. Dadurch wird erreicht, dass der Pedalwegsimulator bei einer Axialbelastung oberhalb der maximal zulässigen Axialbelastung an beiden Lagerringen anliegt, wodurch eine Beschädigung des Lagers vermieden wird.
Vorzugsweise ist der Pedalwegsimulator zwischen der Eingangsstange einerseits und einem an dem ersten Gehäuseteil angeordneten Teil andererseits vorgespannt gehalten. Der angeordnete Teil ist dabei entweder unmittelbar, also direkt, oder mittelbar, also indirekt beziehungsweise unter Zwischenschaltung zumindest eines weiteren Elementes, an dem ersten Gehäuseteil angeordnet. Insbesondere handelt es sich bei dem angeordneten Teil um den ersten
Gehäuseteil selbst, einen weiteren Gehäuseteil oder um den
Hauptbremszylinder. Aus der Vorspannung des Pedalwegsimulators ergibt sich der Vorteil, dass Teile des Pedalwegsimulators kompakt zusammengehalten sind.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung eine vierte Federeinrichtung auf, die sich zur Vorspannung des Pedalwegsimulators einerseits an dem an dem ersten Gehäuseteil angeordneten Teil und andererseits an dem
Pedalwegsimulator abstützt. Die Vorspannung des Pedalwegsimulators wird also zumindest teilweise durch die vierte Federeinrichtung bereitgestellt. Auch die Abstützung der vierten Federeinrichtung an dem angeordneten Teil
beziehungsweise an dem Pedalwegsimulator erfolgt entweder unmittelbar, also direkt, oder mittelbar, also unter Zwischenschaltung zumindest eines weiteren Elementes. Vorzugsweise weist die vierte Federeinrichtung eine Rückstellfeder für die Spindel auf. Bei dem angeordneten Teil handelt es sich dann
beispielsweise um den ersten Gehäuseteil selbst, einen weiteren Gehäuseteil oder um den Hauptbremszylinder. Zur Abstützung an dem Pedalwegsimulator stützt sich die Rückstellfeder für die Spindel beispielsweise an einer mit der Spindel gekoppelten Druckscheibe ab, wobei die Druckscheibe zumindest in Betätigungsrichtung mit der Spindel mit verlagerbar ist und die Spindel zumindest entgegen der Betätigungsrichtung mit der Druckscheibe mit verlagerbar ist. Somit stützt sich die Rückstellfeder für die Spindel mittels der Druckscheibe, der Spindel, der Spindelmutter und des Lagers an dem Pedalwegsimulator ab.
Alternativ oder zusätzlich weist die vierte Federeinrichtung eine Rückstellfeder für den Hydraulikkolben auf. Diese stützt sich einerseits innerhalb des
Hauptbremszylinders an einer der Eingangsstange zugewandten Seite des Hauptbremszylinders und andererseits an einer von der Eingangsstange abgewandten Seite des Hydraulikkolbens ab. Somit stützt sich die Rückstellfeder für den Hydraulikkolben mittels des Hydraulikkolbens, der Druckstange, der Spindel, der Spindelmutter und des Lagers an dem Pedalwegsimulator ab.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben, wobei gleiche und entsprechende Elemente in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dazu zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften
Betätigungseinrichtung einer Bremsanlage und
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Betätigungseinrichtung 1 einer Bremsanlage. Dabei handelt es sich bei der in Figur 1 dargestellten
Betätigungseinrichtung 1 um ein erstes Ausführungsbeispiel der
Betätigungseinrichtung 1. Die Betätigungseinrichtung 1 ist dazu ausgebildet, einen Hauptbremszylinder 2 der Bremsanlage zu betätigen, also einen in dem Hauptbremszylinder 2 gelagerten Hydraulikkolben 3 in eine Betätigungsrichtung 4 zu verschieben. Der Hauptbremszylinder 2 ist fluidtechnisch mit
Radbremszylindern von nicht dargestellten Radbremseinrichtungen verbunden. Durch das Verschieben des Hydraulikkolbens 3 in die Betätigungsrichtung 4 wird dabei eine Hydraulikflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 in die
Radbremszylinder verschoben. Infolgedessen wird durch die
Radbremseinrichtungen ein Verzögerungsmoment erzeugt. Die Betätigungseinrichtung 1 weist einen Bremskrafterzeuger 5 auf. Der
Bremskrafterzeuger 5 weist ein Spindelgetriebe 6 auf. Das Spindelgetriebe 6 weist eine durch einen Elektromotor des Bremskrafterzeugers 5 antreibbare Spindelmutter 7 auf, die um eine sich in Betätigungsrichtung 4 erstreckende Rotationsachse 46 drehbar gelagert ist. Außerdem weist das Spindelgetriebe 6 eine drehfest und axial verlagerbar angeordnete Spindel 8 auf, wobei ein
Außengetriebe der Spindel 8 mit einem Innengetriebe der Spindelmutter 7 kämmt, sodass die Spindel 8 durch eine Drehung der Spindelmutter 7 axial verlagerbar ist. Durch eine axiale Verlagerung der Spindel 8 in die
Betätigungsrichtung 4 wird eine Druckstange 9, deren Stirnseite zumindest bei der Betätigung des Hauptbremszylinders 2 an dem Hydraulikkolben 3 anliegt, mit der Spindel 8 mitverlagert.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist eine Eingangsstange 10 auf, die durch ein nicht dargestelltes Bremspedal in die Betätigungsrichtung 4 verschiebbar und relativ zu der Spindel 8 axial verlagerbar ist. Zur Verschiebung der
Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 betätigt ein Benutzer der Betätigungseinrichtung 1 das Bremspedal, wodurch eine in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft beziehungsweise Betätigungskraft auf die Eingangsstange 10 übertragen wird. Außerdem weist die Betätigungseinrichtung 1 einen Wegsensor 11 auf, der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der Eingangsstange 10 zu ermitteln. Vorliegend weist der Wegsensor 11 einen Empfänger 12 auf, der an einem feststehenden ersten Gehäuseteil 13 der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet ist. Außerdem weist der Wegsensor 11 einen Messwertgeber 14 auf, der an einem mit der Eingangsstange 10 gekoppelten zweiten Gehäuseteil 15 der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet ist. Die beiden Gehäuseteile 13 und 15 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der zweite Gehäuseteil 15 radial in dem ersten Gehäuseteil 13 geführt ist. Ein in Betätigungsrichtung 4 gesehen hinteres Ende des zweiten Gehäuseteils 15 weist einen Radialvorsprung 16 auf, der eine Querschnittsverjüngung 17 eines in Betätigungsrichtung 4 gesehen vorderen Endes des ersten Gehäuseteils 13 hintergreift. Durch den
Radialvorsprung 16 und die Querschnittsverjüngung 17 wird dabei eine maximal zulässige Verlagerung der Eingangsstange 10 entgegen der Betätigungsrichtung 4 definiert. Dabei ist die Eingangsstange 10 nicht beziehungsweise nicht weiter entgegen der Betätigungsrichtung 4 verlagerbar, wenn der Radialvorsprung 16 axial an der Querschnittsverjüngung 17 anliegt.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem einen Pedalwegsimulator 18 auf. Unter einem Pedalwegsimulator 18 ist dabei eine Einrichtung zu verstehen, die dazu ausgebildet ist, eine entgegen der Betätigungsrichtung 4 auf die
Eingangsstange 10 wirkende Kraft, also eine Gegenkraft, bereitzustellen. Weil die Eingangsstange 10 mit dem Bremspedal gekoppelt ist, wird die Gegenkraft durch die Eingangsstange 10 auf das Bremspedal übertragen und ist somit durch den Benutzer der Betätigungseinrichtung 1 wahrnehmbar. Um die Gegenkraft bereitzustellen, ist der Pedalwegsimulator 18 durch die Eingangsstange 10 betätigbar.
Außerdem weist die Betätigungseinrichtung 1 ein eine Axialkraft übertragendes Lager 19 auf, das axial zwischen der Spindelmutter 7 einerseits und dem
Pedalwegsimulator 18 andererseits gehalten ist. Durch das Lager 19 wird dabei eine Drehung der Spindelmutter 7 relativ zu dem Pedalwegsimulator 18 ermöglicht. Hierzu weist das Lager 19 zwei Lagerringe 20 und 21 auf, die relativ zueinander um die Rotationsachse 46 drehbar sind. Vorliegend handelt es sich bei dem Lager 19 um ein Kugellager 19. Die Kugeln des Kugellagers 19 sind radial zwischen den Lagerringen 20 und 21 angeordnet. Demnach handelt es sich bei den Lagerringen 20 und 21 um einen äußeren Lagerring 20 und einen inneren Lagerring 21, wobei der äußere Lagerring 20 einen größeren
Durchmesser als der innere Lagerring 21 aufweist und die Lagerringe 20 und 21 konzentrisch zueinander angeordnet sind. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 liegt die Spindelmutter 7 axial an dem äußeren Lagerring 20 an. Der
Pedalwegsimulator 18 liegt axial an dem inneren Lagerring 21 des Lagers 19 an. Alternativ dazu liegt die Spindelmutter 7 axial an dem inneren Lagerring 21 und der Pedalwegsimulator 18 axial an dem äußeren Lagerring 20 an.
Der Pedalwegsimulator 18 weist eine erste Federeinrichtung 22, eine zweite Federeinrichtung 23 und eine dritte Federeinrichtung 24 auf. Die
Federeinrichtungen 22, 23 und 24 sind in Reihe geschaltet. Die erste
Federeinrichtung 22 weist gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 eine Schraubenfeder 25 auf. Die Schraubenfeder 25 weist eine geringe Federkonstante auf. Folglich ist die Schraubenfeder 25 dazu ausgebildet nur geringe Gegenkräfte, insbesondere Gegenkräfte von weniger als 90 N, bereitzustellen. Ein von dem Hauptbremszylinder 2 abgewandtes Ende der ersten Federeinrichtung 22 beziehungsweise der Schraubenfeder 25 liegt axial zumindest mittelbar an einem dem Hauptbremszylinder 2 zugewandten Ende der Eingangsstange 10 an. Der Pedalwegsimulator 18 stützt sich demnach mittels der ersten Federeinrichtung 22 an der Eingangsstange 10 ab. Die zweite
Federeinrichtung 23 weist eine Elastomerfeder 26 auf. Die Elastomerfeder 26 ist dazu ausgebildet Gegenkräfte zwischen 90 N und 1000 N bereitzustellen. Hierzu weist die zweite Federeinrichtung 23 beziehungsweise die Elastomerfeder 26 eine größere Federkonstante als die erste Federeinrichtung 22 auf. Die dritte Federeinrichtung 24 weist vorliegend eine erste Tellerfeder 27 und eine zweite Tellerfeder 28 auf. Die Tellerfedern 27 und 28 sind jeweils dazu ausgebildet, Gegenkräfte von mehr als 1000 N bereitzustellen. Hierzu weist die dritte
Federeinrichtung 24 eine größere Federkonstante als die zweite
Federeinrichtung 23 beziehungsweise die erste Federeinrichtung 22 auf.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein hülsenförmiges erstes Element 29 auf. Das erste Element 29 weist eine Axialausnehmung 44 auf, in der die erste Federeinrichtung 22 beziehungsweise die Schraubenfeder 25 angeordnet ist. Ein dem Hauptbremszylinder 2 zugewandtes Ende der ersten
Federeinrichtung 22 beziehungsweise der Schraubenfeder 25 liegt innerhalb der Axialausnehmung 44 axial an einer von dem Hauptbremszylinder 2 abgewandten Seite des ersten Elementes 29 an. Das erste Element 29 ist dabei relativ zu der Spindel 8 axial verschiebbar und in einer Axialausnehmung 45 der Spindel 8 gelagert.
Vorliegend ist zwischen der Eingangsstange 10 und der Schraubenfeder 25 ein Eingangskolben 30 angeordnet. Der Eingangskolben 30 ist innerhalb des ersten Elementes 29 axial verschiebbar gelagert und weist einen Radialvorsprung 31 auf. Der Eingangskolben 30 ist mit der Eingangsstange 10 zumindest axial mechanisch starr gekoppelt. Deshalb wird davon ausgegangen, dass der Eingangskolben 30 Bestandteil der Eingangsstange 10 ist. Somit ist auch der Radialvorsprung 31 Bestandteil der Eingangsstange 10. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 weist der Radialvorsprung 31 einen Axialabstand 32 zu einer Rückseite 33 des ersten Elementes 29 auf. Demnach befindet sich die
Betätigungseinrichtung 1 in einem ersten Entlastungszustand. Ausgehend von dem ersten Entlastungszustand ist die Schraubenfeder 25 durch eine
Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 stauchbar. Im Unterschied dazu befindet sich die Betätigungseinrichtung 1 in einem ersten Betätigungszustand, wenn der Radialvorsprung 31 an der Rückseite 33 axial anliegt. Ausgehend von dem ersten Betätigungszustand ist die Schraubenfeder 25 bei einer Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 nicht beziehungsweise nicht weiter stauchbar. Demnach wird durch die axiale Anlage des Radialvorsprungs 31 an der Rückseite 33 eine Stauchung der Schraubenfeder 25 verhindert.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein hülsenförmiges zweites Element 34 auf, das einen Axialdurchbruch 35 aufweist, durch den sich die Eingangsstange 10 koaxial erstreckt. Das zweite Element 34 und das erste Element 29 sind zumindest abschnittsweise konzentrisch zueinander angeordnet, wobei das zweite Element 34 einen größeren Querschnitt als das erste Element 29 aufweist. Demnach ist das erste Element 29 radial in dem zweiten Element 34 geführt. Das zweite Element 34 weist eine
Querschnittsverjüngung 36 auf, die einen Radialvorsprung 37 des ersten Elementes 29 hintergreift. Vorliegend befindet sich die Querschnittsverjüngung 36 im Bereich eines in Betätigungsrichtung 4 gesehen hinteren Endes des zweiten Elementes 34. Der Radialvorsprung 37 befindet sich an einem in Betätigungsrichtung gesehen vorderen Ende des ersten Elementes 29.
Außerdem weist das zweite Element 34 einen in Betätigungsrichtung 4 vor der Querschnittsverjüngung 36 gelegenen Radialvorsprung 38 auf, wobei sich die dritte Federeinrichtung 24 beziehungsweise die erste Tellerfeder 27 an einer Stirnseite des Radialvorsprungs 38 abstützt. Somit wird durch das erste Element 29 und das zweite Element 34 gewährleistet, dass die erste Federeinrichtung 22 und die dritte Federeinrichtung 24 in Reihe geschaltet sind. Gemäß Figur 1 befindet sich der Radialvorsprung 38 an einem in Betätigungsrichtung 4 gesehen vorderen Ende des zweiten Elementes 34. Außerdem weist die Eingangsstange 10 einen Radialvorsprung 48 auf. Der Radialvorsprung 48 ist mit der
Eingangsstange 10 gekoppelt und liegt in dem ersten Betätigungszustand axial an dem zweiten Element 34 an, sodass ausgehend von dem ersten Betätigungszustand bei einer weiteren Verschiebung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4, das zweite Element 34 mit der Eingangsstange 10 mitverschiebbar ist.
Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die
Betätigungseinrichtung 1 eine erste Führungsscheibe 39 und eine zweite
Führungsscheibe 40 auf, wobei die erste Führungsscheibe 39 in
Betätigungsrichtung 4 gesehen vor der zweiten Führungsscheibe 40 angeordnet ist. Die Führungsscheiben 39 und 40 sind relativ zueinander axial verlagerbar. Außerdem weist jede der Führungsscheiben 39 und 40 jeweils einen
Axialdurchbruch auf, durch den sich die Eingangsstange 10 erstreckt. Die erste Führungsscheibe 39 weist eine Rückseite auf, an der eine Stirnseite der ersten Tellerfeder 27 anliegt, und eine Stirnseite, an der eine Rückseite der
Elastomerfeder 26 der zweiten Federeinrichtung 23 anliegt. Die zweite
Führungsscheibe 40 weist eine Rückseite auf, an der eine Stirnseite der
Elastomerfeder 26 anliegt, und eine Stirnseite, an der eine Rückseite der zweiten Tellerfeder 28 anliegt. Außerdem weist die zweite Führungsscheibe 40 einen Axialvorsprung 41 auf, der sich in Richtung der ersten Führungsscheibe 39 erstreckt. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 weist die Stirnseite der ersten Führungsscheibe 39 einen Axialabstand 42 zu dem Axialvorsprung 41 auf.
Demnach befindet sich die Betätigungseinrichtung 1 in einem zweiten
Entlastungszustand. Ausgehend von dem zweiten Entlastungszustand ist die Elastomerfeder 26 bei einer Verlagerung der Eingangsstange 10 in die
Betätigungsrichtung 4 stauchbar. Im Unterschied dazu befindet sich die
Betätigungseinrichtung 1 in einem zweiten Betätigungszustand, wenn die
Stirnseite der ersten Führungsscheibe 39 an dem Axialvorsprung 41 axial anliegt. Ausgehend von dem zweiten Belastungszustand ist die Elastomerfeder 26 durch eine Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 nicht beziehungsweise nicht weiter stauchbar. Demnach wird durch die axiale Anlage der Stirnseite der ersten Führungsscheibe 39 an dem Axialvorsprung 41 eine Stauchung der Elastomerfeder 26 verhindert.
Der Pedalwegsimulator 18 ist derart ausgebildet, dass er zwischen der
Eingangsstange 10 einerseits und einem zumindest mittelbar an dem ersten Gehäuseteil 13 angeordneten Teil andererseits vorgespannt gehalten ist. Das heißt, dass der Pedalwegsimulator 18 zumindest bei einer axialen Anlage der Querschnittsverjüngung 17 des ersten Gehäuseteils 13 an dem Radialvorsprung 16 des zweiten Gehäuseteils 15 der Pedalwegsimulator 18 einerseits eine entgegen der Betätigungsrichtung auf die Eingangsstange 10 wirkende Axialkraft und andererseits eine in Betätigungsrichtung 4 auf den zumindest mittelbar an dem ersten Gehäuseteil 13 angeordneten Teil wirkende Axialkraft bereitstellt.
Vorliegend weist die Betätigungseinrichtung 1 zur Vorspannung des
Pedalwegsimulators 18 eine vierte Federeinrichtung 43 auf. Die vierte
Federeinrichtung 43 stützt sich einerseits an einer Druckscheibe 49 ab, die axial an der Spindel 8 anliegt, wobei die Druckscheibe 49 zumindest in die
Betätigungsrichtung 4 mit der Spindel 8 mit verlagerbar ist und die Spindel 8 zumindest entgegen der Betätigungsrichtung 4 mit der Druckscheibe 49 mit verlagerbar ist. Die vierte Federeinrichtung 43 ist somit als Rückstellfeder 43 für die Spindel 8 ausgebildet. Andererseits stützt sich die vierte Federeinrichtung 43 an einem nicht dargestellten Gehäuseteil ab, das zumindest mittelbar an dem ersten Gehäuse 13 angeordnet ist. Letztlich erfolgt die Übertragung einer Axialkraft von der Eingangsstange 10 auf den nicht dargestellten Gehäuseteil mittels des Eingangskolbens 30, des Pedalwegsimulators 18, des Lagers 19, der Spindelmutter 7, der Spindel 8 und der vierten Federeinrichtung 49.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Betätigungseinrichtung 1 im
Normalbetrieb der Betätigungseinrichtung 1 erläutert. Unter einem Normalbetrieb ist dabei ein Betrieb der Betätigungseinrichtung 1 zu verstehen, in dem bei einer Verschiebung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 durch den Bremskrafterzeuger 5 der Hauptbremszylinder 2 betätigt wird. In dem
Normalbetrieb wird in Abhängigkeit von einem Ausmaß der Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 die Spindel 8 in die
Betätigungsrichtung 4 verlagert. In Abhängigkeit von dem Ausmaß der
Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 werden ferner entweder die erste Federeinrichtung 22, die erste Federeinrichtung 22 und die zweite Federeinrichtung 23 oder die erste Federeinrichtung 22, die zweite Federeinrichtung 23 und die dritte Federeinrichtung 24 durch die Verlagerung der Eingangsstange 10 gestaucht. Durch die Stauchung der Federeinrichtungen 22, 23 und 24 wird eine in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft auf die Spindelmutter 7 übertragen. Die Spindelmutter 7 ist grundsätzlich axial verschiebbar gelagert. Im Normalbetrieb bewirkt der Elektromotor des
Bremskrafterzeugers 5 allerdings durch seinen Betrieb eine Reaktionskraft, die eine axiale Verlagerung der Spindelmutter 7 verhindert.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Betätigungseinrichtung 1 im
Notbremsbetrieb erläutert. Unter dem Notbremsbetrieb ist dabei ein Betrieb der Betätigungseinrichtung 1 zu verstehen, in dem bei einer Verschiebung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 durch den Bremskrafterzeuger 5 keine Betätigung des Hauptbremszylinders 2 erfolgt, beispielsweise weil der Elektromotor eine Fehlfunktion aufweist. In diesem Fall wird die axiale
Verlagerung der Spindelmutter 7 nicht durch die Reaktionskraft verhindert. Auch im Notbremsbetrieb werden in Abhängigkeit von einem Ausmaß der Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 die Federeinrichtungen 22, 23 und 24 gestaucht. Dadurch wird eine in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft auf die Spindelmutter 7 übertragen, wobei die Spindelmutter 7 zur Betätigung des Hauptbremszylinders 2 axial verlagert wird, wenn die in die Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft eine durch die Rückstellfeder 43 aufgebrachte und entgegen der Betätigungsrichtung 4 auf die Spindelmutter 7 wirkende Kraft übersteigt. Insbesondere liegt das zweite Element 34 bei einer Verlagerung der Eingangsstange 10 in Betätigungsrichtung 4 im Notbremsbetrieb an der Spindel 8 axial an, sodass dann die in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft einerseits durch den Pedalwegsimulator 18 und das Lager 19 auf die Spindelmutter 7 und andererseits durch das zweite Element 34 auf die Spindel 8 übertragen wird.
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung 1. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 weist die in Figur 2 dargestellte Betätigungseinrichtung 1 eine erste
Federeinrichtung 22 auf, die eine Schraubenfeder 25 und eine Elastomerfeder 47 aufweist. Dabei sind die Schraubenfeder 25 und die Elastomerfeder 47 hintereinander angeordnet, sodass die Schraubenfeder 25 und die
Elastomerfeder 47 axial aneinander anliegen. Verglichen mit der ersten
Federeinrichtung 22 des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der Betätigungseinrichtung 1 ist die erste Federeinrichtung 22 des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels dazu ausgebildet, eine höhere Dämpfung bereitzustellen. Demnach wird durch die erste Federeinrichtung 22 des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels eine größere Dämpfungswirkung erzeugt.

Claims

Ansprüche
1. Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage, mit einer Eingangsstange (10), die durch ein Bremspedal in eine Betätigungsrichtung (4) verschiebbar ist, mit einem Wegsensor (11), der einen Messwertgeber (14) und einen Empfänger (12) aufweist und der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der
Eingangsstange (10) zu ermitteln, und mit einem Bremskrafterzeuger (5), der ein Spindelgetriebe (6) mit einer Spindelmutter (7) und mit einer Spindel (8) aufweist, wobei die Spindelmutter (7) um eine sich in Betätigungsrichtung (4) erstreckende Rotationsachse (46) drehbar gelagert und die Spindel (8) durch eine Drehung der Spindelmutter (7) axial verlagerbar ist, und der dazu ausgebildet ist, in
Abhängigkeit von der ermittelten Schiebestellung die Spindel (8) zur Betätigung eines Hauptbremszylinders (2) der Bremsanlage axial zu verlagern, wobei die Eingangsstange (10) axial relativ zu der Spindel (8) verlagerbar ist, und wobei die Betätigungseinrichtung (1) einen Pedalwegsimulator (18) aufweist, der durch die Eingangsstange (10) betätigbar ist, gekennzeichnet durch ein eine Axialkraft übertragendes Lager (19), das axial zwischen der Spindelmutter (7) einerseits und dem Pedalwegsimulator (18) andererseits gehalten ist.
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (19) als Wälzlager, insbesondere Kugellager, oder als Gleitlager ausgebildet ist.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das als Wälzlager ausgebildete Lager (19) einen ersten Lagerring (20) und einen zweiten Lagerring (21) aufweist, wobei die Lagerringe (20,21) um die Rotationsachse (46) relativ zueinander drehbar sind, und wobei Wälzkörper des Lagers (19) radial oder axial zwischen den Lagerringen (20,21) angeordnet sind.
4. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Eingangsstange (10) zumindest durch einen Abschnitt des Pedalwegsimulators (18) koaxial erstreckt.
5. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalwegsimulator (18) eine erste
Federeinrichtung (22) aufweist, die insbesondere eine Schraubenfeder (25) und/oder eine Elastomerfeder (47) aufweist.
6. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalwegsimulator (18) eine zweite Federeinrichtung (23) aufweist, die insbesondere zumindest eine Elastomerfeder (26) aufweist.
7. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalwegsimulator (18) eine dritte
Federeinrichtung (24) aufweist, die insbesondere zumindest eine Tellerfeder (27,28) aufweist.
8. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
gekennzeichnet durch ein axial relativ zu der Spindel (8) verlagerbares erstes hülsenförmiges Element (29), wobei das erste Element (29) eine
Axialausnehmung (44) aufweist, in der die erste Federeinrichtung (22) angeordnet ist, und wobei die Betätigungseinrichtung (1) einen ersten
Entlastungszustand, in dem ein Radialvorsprung (31) der Eingangsstange (10) einen Axialabstand (32) zu einer Rückseite (33) des ersten Elementes (29) aufweist, und einen ersten Betätigungszustand aufweist, in dem der
Radialvorsprung (31) nach einer Stauchung der ersten Federeinrichtung (22) an der Rückseite (33) des ersten Elementes (29) axial anliegt, sodass eine weitere Stauchung der ersten Federeinrichtung (22) durch die axiale Anlage verhindert ist.
9. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (8) eine Axialausnehmung (45) aufweist, in der entweder die erste Federeinrichtung (22) oder die erste Federeinrichtung (22) und das erste Element (29) angeordnet sind.
10. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9,
gekennzeichnet durch ein axial relativ zu dem ersten Element (29)
verlagerbares zweites Element (34), durch das sich die Eingangsstange (10) koaxial erstreckt, wobei das zweite Element (34) einen Radialvorsprung (38) aufweist, an dessen Stirnseite die dritte Federeinrichtung (24) anliegt, wobei das zweite Element (34) einen größeren Querschnitt als das erste Element (29) aufweist, und wobei das erste Element (29) einen Radialvorsprung (37) aufweist, den eine Querschnittsverjüngung (36) des zweiten Elementes (34) hintergreift.
11. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
gekennzeichnet durch zwei Führungsscheiben (39,40), die axial relativ zueinander verlagerbar sind, wobei eine Stirnseite einer ersten der
Führungsscheiben (39) axial an einer Rückseite der zweiten Federeinrichtung (23) und eine Rückseite einer zweiten der Führungsscheiben (40) axial an einer Stirnseite der zweiten Federeinrichtung (23) anliegt, wobei zumindest eine der Führungsscheiben (40) einen Axialvorsprung (41) aufweist, der sich in Richtung der anderen Führungsscheibe (39) erstreckt, und wobei die
Betätigungseinrichtung (1) einen zweiten Entlastungszustand, in dem der Axialvorsprung (41) der einen Führungsscheibe (40) einen Axialabstand (42) zu der anderen Führungsscheibe (39) aufweist, und einen zweiten
Betätigungszustand aufweist, in dem der Axialvorsprung (41) nach einer
Stauchung der zweiten Federeinrichtung (23) an der anderen Führungsscheibe (39) axial anliegt, sodass eine weitere Stauchung der zweiten Federeinrichtung (23) durch die axiale Anlage verhindert ist.
12. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Federeinrichtung (24) eine erste Tellerfeder (27) und eine zweite Tellerfeder (28) aufweist, wobei die Tellerfedern (27,28) axial beabstandet zueinander angeordnet sind, und wobei zwischen den Tellerfedern (27,28) entweder die zweite Federeinrichtung (23) oder die zweite
Federeinrichtung (23) und die Führungsscheiben (39,40) angeordnet sind.
13. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (19) zwischen der Spindelmutter (7) einerseits und einer Tellerfeder (28) der dritten Federeinrichtung (24) andererseits axial gehalten ist.
14. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalwegsimulator (18) zwischen der Eingangsstange (10) einerseits und einem an dem ersten Gehäuseteil (13) angeordneten Teil andererseits vorgespannt ist.
15. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine vierte Federeinrichtung (43), die sich zur Vorspannung des Pedalwegsimulators (18) einerseits an dem an dem ersten Gehäuseteil (13) angeordneten Teil und andererseits an dem Pedalwegsimulator (18) abstützt.
PCT/EP2020/058155 2019-04-01 2020-03-24 Betätigungseinrichtung für eine bremsanlage WO2020200915A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080026749.7A CN113677574B (zh) 2019-04-01 2020-03-24 用于制动装备的操纵装置
JP2021556693A JP7235429B2 (ja) 2019-04-01 2020-03-24 ブレーキシステムのための操作装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019204554.5 2019-04-01
DE102019204554.5A DE102019204554A1 (de) 2019-04-01 2019-04-01 Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020200915A1 true WO2020200915A1 (de) 2020-10-08

Family

ID=70165974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/058155 WO2020200915A1 (de) 2019-04-01 2020-03-24 Betätigungseinrichtung für eine bremsanlage

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7235429B2 (de)
CN (1) CN113677574B (de)
DE (1) DE102019204554A1 (de)
WO (1) WO2020200915A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1598252A1 (de) * 2004-05-17 2005-11-23 Lucas Automotive GmbH Elektromechanischer Bremskraftverstärker
DE102011106626A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 Ipgate Ag Hochdynamischer Kurzbauantrieb
DE102015217522A1 (de) 2015-09-14 2017-03-16 Robert Bosch Gmbh Elektromechanischer Bremskraftverstärker und Bremssystem
FR3040957A1 (fr) * 2015-09-14 2017-03-17 Bosch Gmbh Robert Systeme d'assistance de freinage
DE112015004998T5 (de) * 2014-11-04 2017-07-13 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Elektromotorisch angetriebener Verstärker
WO2017194674A1 (de) * 2016-05-13 2017-11-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsgerät für eine hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit einem kugelgewindetrieb

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4088802B1 (ja) * 2007-04-05 2008-05-21 功 松野 車両用ブレーキ装置
JP5445837B2 (ja) * 2009-01-13 2014-03-19 株式会社アドヴィックス ブレーキ装置
JP5344164B2 (ja) * 2009-06-30 2013-11-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 倍力装置
JP5685791B2 (ja) * 2010-09-29 2015-03-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 倍力装置
JP5721068B2 (ja) * 2010-12-09 2015-05-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動倍力装置
KR20130133760A (ko) * 2011-02-28 2013-12-09 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 브레이크 제어 장치
CN203126814U (zh) * 2013-03-19 2013-08-14 吉林大学 主动式制动踏板行程模拟器
CN104442779B (zh) * 2013-09-20 2017-12-22 吉林大学 具有减速增扭运动转换机构及主动调节的多功能制动系统
DE102016203623A1 (de) * 2016-03-07 2017-09-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeuges, vorzugsweise ein Pedalkraftsimulator
US10696282B2 (en) * 2016-07-01 2020-06-30 Steering Solutions Ip Holding Corporation Concentric mechanism electric brake booster and master cylinder assembly

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1598252A1 (de) * 2004-05-17 2005-11-23 Lucas Automotive GmbH Elektromechanischer Bremskraftverstärker
DE102011106626A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 Ipgate Ag Hochdynamischer Kurzbauantrieb
DE112015004998T5 (de) * 2014-11-04 2017-07-13 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Elektromotorisch angetriebener Verstärker
DE102015217522A1 (de) 2015-09-14 2017-03-16 Robert Bosch Gmbh Elektromechanischer Bremskraftverstärker und Bremssystem
FR3040957A1 (fr) * 2015-09-14 2017-03-17 Bosch Gmbh Robert Systeme d'assistance de freinage
WO2017194674A1 (de) * 2016-05-13 2017-11-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsgerät für eine hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit einem kugelgewindetrieb

Also Published As

Publication number Publication date
CN113677574B (zh) 2024-05-24
JP7235429B2 (ja) 2023-03-08
DE102019204554A1 (de) 2020-10-01
CN113677574A (zh) 2021-11-19
JP2022525800A (ja) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1945966B1 (de) Hydraulische fahrzeugbremse mit integrierter elektromechanisch betätigbarer feststellbremse
EP2207982B1 (de) Kombinierte fahrzeugbremse mit elektromechanisch betätigbarer feststellbremse
DE4229042A1 (de) Bremsbetaetigungs-vorrichtung fuer ein fahrzeug
EP3259486B1 (de) Aktor mit planetenwälzgewindespindeltrieb
DE102006009089A1 (de) Trommelbremse für ein Fahrzeug mit integrierter Parkbremse
DE19835550A1 (de) Kombisattel mit elektrischer Nach- und Feststellung
DE102008000177A1 (de) Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen beim Auslegen der Parksperre bei einem Kraftfahrzeug
DE102016008769A1 (de) Scheibenbremse und Bremsbetätigungsmechanismus
EP0362592A2 (de) Hydraulische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge
DE4023636A1 (de) Armatur zum absperren einer stroemung
WO2017063645A2 (de) Elektromechanischer aktuator für kraftfahrzeuge
DE102020208077A1 (de) Elektrische feststellbremse mit einem eine drehmomentbegrenzungsvorrichtung umfassendes getriebe
EP2016303A1 (de) Bremssattel
EP1650458B1 (de) Ausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung
WO2020200915A1 (de) Betätigungseinrichtung für eine bremsanlage
WO2020200919A1 (de) Betätigungseinrichtung für eine bremsanlage
EP3423729A1 (de) Elektromechanischer aktuator zur betätigung eines durch reibungskraftschluss kraftübertragenden systems
EP4182192A1 (de) Elektromechanische bremsvorrichtung
DE112004001257T5 (de) Elektromechanischer Linearaktuator für eine Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs
EP3412926A1 (de) Planetenrad-getriebeanordnung insbesondere für eine elektromechanische betriebsbremse oder eine elektromechanische parkbremse für ein kraftfahrzeug
DE102013203852A1 (de) Kupplungsaggregat sowie Doppelkupplungsaggregat zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes
DE102017126006A1 (de) Elektromechanische Feststellbremse
WO2023232200A1 (de) Elektromechanische bremsvorrichtung
DE102017202362A1 (de) Linearaktuator für ein Bremssystem und Bremssystem
DE102008017458A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20716710

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021556693

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20716710

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1