WO2023232433A1 - Actuation device for a brake system, and brake system - Google Patents

Actuation device for a brake system, and brake system Download PDF

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WO2023232433A1
WO2023232433A1 PCT/EP2023/062765 EP2023062765W WO2023232433A1 WO 2023232433 A1 WO2023232433 A1 WO 2023232433A1 EP 2023062765 W EP2023062765 W EP 2023062765W WO 2023232433 A1 WO2023232433 A1 WO 2023232433A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
actuating device
planet carrier
housing
motor housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/062765
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mark Boehm
Christoph OEHLER
Claus Oehler
Martin Uhlig
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2023232433A1 publication Critical patent/WO2023232433A1/en

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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for a brake system, with an electrical machine arranged in a motor housing, a rotor of the electrical machine being arranged in a rotationally fixed manner on a motor shaft rotatably mounted in the motor housing, and with a displaceably mounted actuator element, the motor shaft being driven by a gear device in such a way is coupled to the actuator element, that the actuator element is displaceable by the electric machine, wherein the transmission device has a spindle gear with a displaceable threaded spindle and with a rotatably mounted spindle nut, and wherein a first gear is arranged in a rotationally fixed manner on the spindle nut.
  • the invention also relates to a braking system.
  • a motor vehicle braking system typically has several friction brake devices.
  • the friction brake devices are operatively connected to an actuating device of the brake system in such a way that the friction brake devices can be actuated by the actuating device.
  • actuating devices of braking systems are also becoming increasingly electrified.
  • An actuating device of the type mentioned is known, for example, from the published patent application DE 10 2019 203 511 A1.
  • the actuating device has an electrical machine arranged in a motor housing, with a rotor of the electrical machine being arranged in a rotationally fixed manner on a motor shaft which is rotatably mounted in the motor housing.
  • the Actuating device has a displaceably mounted actuator element.
  • the motor shaft is coupled to the actuator element by a transmission device in such a way that the actuator element can be displaced by the electric machine.
  • the transmission device is therefore designed to convert a rotation of the motor shaft into a translational movement of the actuator element.
  • the transmission device has a spindle gear with a displaceable threaded spindle and a rotatably mounted spindle nut, with a first gear wheel being arranged in a rotationally fixed manner on the spindle nut.
  • the first gear is preceded by a double gear in terms of transmission technology.
  • the double gear wheel can in turn be driven by a gear wheel arranged in a rotationally fixed manner on the motor shaft.
  • the actuating device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the noise generated by the actuating device during operation is reduced.
  • the transmission device has a planetary gear with a rotatably mounted planet carrier, and that a second gear arranged on the planet carrier in a rotationally fixed manner meshes with the first gear.
  • the first gear and thus the spindle nut can be rotated or driven by the planetary gear, so that the planetary gear is connected upstream of the spindle gear in terms of gear technology.
  • the planetary gear can be used to create a gear stage with a high ratio.
  • the rotational speed of the transmission elements of the transmission device downstream of the planetary gear can be reduced, which ultimately reduces the noise emissions of the actuating device during operation.
  • the high gear ratio of the planetary gear also means that the electric machine can be designed to be smaller than in previously known actuating devices.
  • the smaller design of the electrical machine means that the radial distance between the motor shaft and the actuator element can be reduced. Due to the small radial distance, the translation through the first Gear and the second gear formed gear stage can be increased.
  • the actuating device is designed such that the displacement axis of the actuator element is aligned parallel to the rotation axis of the motor shaft.
  • the first gear meshes with the second gear. An output toothing of the second gear is therefore in direct engagement with a drive toothing of the first gear.
  • the first gear and the second gear are radially opposite one another, relative to the axes of rotation of the two gears.
  • the planet carrier has an output shaft and that the second gear is arranged on the output shaft in a rotationally fixed manner.
  • the planet carrier therefore has a wave-shaped section, namely the output shaft.
  • Wave-shaped elements are typically elongated, which is why, due to their comparatively small radial extent, pivot bearings can be used for storage, which themselves have a small radial extent and are correspondingly inexpensive.
  • the planet carrier preferably has a carrier section which is connected to the output shaft in a rotationally fixed manner and on which at least one planet gear is rotatably mounted.
  • the carrier section is arranged in the motor housing and the output shaft protrudes axially from the motor housing with respect to the axis of rotation of the planet carrier.
  • the second gear is preferably formed in one piece with the planet carrier. This results in the advantage that the non-rotatable connection between the second gear and the planet carrier or the output shaft of the planet carrier is particularly mechanically robust. Accordingly, high torques can also be transmitted safely.
  • the second gear is manufactured separately from the planet carrier.
  • the actuating device has a bearing plate arranged on the motor housing, which supports the planetary carrier on a side of the second gear wheel facing the electric machine.
  • the bearing plate achieves precise mounting of the planetary carrier.
  • the bearing of the planetary carrier by the bearing plate offers advantages in terms of on the assembly of the actuation device. This results from the fact that the end shield enables joint handling of the electrical machine and the planetary gear as a preliminary assembly.
  • the end shield preferably has a sleeve-shaped bearing section which supports the planet carrier.
  • the bearing section preferably carries a rolling element bearing which acts between the bearing section and the planet carrier.
  • the end shield particularly preferably supports the planet carrier in the area of the output shaft of the planet carrier.
  • the end shield has a sleeve-shaped fastening section which rests radially from the inside on a jacket wall of the motor housing.
  • the end shield is pressed into the motor housing, so that there is a press fit acting between the fastening section of the end shield and the jacket wall of the motor housing.
  • the end shield is attached to the motor housing, for example, by an adhesive connection acting between the fastening section and the jacket wall or a welded connection acting between the fastening section and the jacket wall.
  • the planetary gear preferably has a ring gear fixed to the housing. According to a preferred embodiment, it is provided that an outer surface of the jacket wall of the ring gear rests on the fastening section radially from the inside. The fastening section of the end shield and the ring gear are therefore arranged axially at the same height. This has the advantage that the installation space is small, which is taken up by the ring gear and the end shield in the axial direction in the motor housing. According to a further embodiment, the outer surface of the casing wall of the ring gear rests radially from the inside on the casing wall of the motor housing.
  • a diameter of the ring gear is larger than a diameter of the electrical machine.
  • the motor housing is designed to be stepped in such a way that a first axial section of the motor housing assigned to the electric machine has a smaller diameter than a second axial section of the motor housing assigned to the planetary gear.
  • the motor housing can be integrated into the actuating device to save space.
  • the first axial section of the motor housing takes up an unnecessarily large amount of installation space in the radial direction.
  • the actuating device has a gear housing, and that the gear housing supports the planet carrier on a side of the second gear wheel facing away from the electric machine.
  • the gear housing preferably carries a rolling element bearing which acts between the planet carrier and the gear housing.
  • a sun gear of the planetary gear is arranged on the motor shaft in a rotationally fixed manner.
  • the planetary gear is connected directly downstream of the motor shaft in terms of gear technology.
  • the actuating device has a further bearing plate which is arranged between the planetary gear and the electrical machine and supports the motor shaft.
  • the additional bearing shield supporting the motor shaft is present.
  • the additional end shield allows the position of the motor shaft to be precisely defined.
  • the carrier section of the planet carrier is arranged between the end shield and the further end shield.
  • the brake system according to the invention is characterized by the features of claim 13 by the actuating device according to the invention. This also results in the advantages already mentioned. Further preferred features and combinations of features result from what has been described above and from the claims.
  • Figure shows a sectional view of an actuating device for a brake system.
  • the figure shows a sectional view of an actuating device 1 for a brake system 2, not shown in detail.
  • the actuating device 1 has a displaceably mounted pressure element s or actuator element 3, which in the present case is designed as a push rod 3.
  • the actuator element 3 is displaceable in a first direction 4 and in a second direction 5 that is opposite to the first direction 4.
  • the actuator element 3 is at least partially arranged in a housing 6 of the actuating device 1.
  • a master brake cylinder 7 of the actuating device 1 is arranged fixed to the housing on the housing 6.
  • a first hydraulic piston 8 and a second hydraulic piston 9 are mounted displaceably, namely in the first direction 4 and in the second direction 5.
  • the master brake cylinder 7 has a plurality of hydraulic connections 10, 11.
  • the hydraulic connections 10, 11 are fluidly connected to slave cylinders of friction brake devices of the brake system 2.
  • the friction brake devices are then activated by moving the hydraulic pistons 8 and 9 in the first direction 4 operable.
  • the actuator element 3 is coupled to the hydraulic pistons 8 and 9 in such a way that the hydraulic pistons 8, 9 can be displaced in the first direction 4 by the actuator element 3.
  • the friction brake devices can therefore be actuated by moving the actuator element 3.
  • the actuating device 1 also has a gear housing 12.
  • the housing 6 and the gear housing 12 are attached to each other.
  • the gear housing 12 is shell-shaped.
  • the actuating device 1 also has a drive unit 13.
  • the drive unit 13 has a motor housing 14 in which an electrical machine 15 is arranged.
  • the motor housing 14 is attached to the transmission housing 12.
  • a mounting surface of a motor housing flange 16 of the motor housing 14 rests flatly on a mounting surface of a transmission housing flange 17 of the transmission housing 12.
  • a stator 18 of the electrical machine 15 is arranged in the motor housing 14 in a fixed manner to the housing.
  • a rotor 19 of the electric machine 15 is arranged on a motor shaft 20 in a rotationally fixed manner.
  • the motor shaft 20 is rotatably mounted about an axis of rotation 21 in the motor housing 14.
  • the motor shaft 20 is coupled to the actuator element 3 by a transmission device 22 in such a way that the actuator element 3 can be displaced by the electric machine 15.
  • the transmission device 22 has a spindle gear 23 with a rotatably mounted spindle nut 24.
  • the axis of rotation 25 of the spindle nut 24 corresponds to the longitudinal central axis of the actuator element 3.
  • the axis of rotation 25 of the spindle nut 24 is aligned parallel to the axis of rotation 21 of the motor shaft 20.
  • the spindle gear 23 also has a displaceable threaded spindle 26. The threaded spindle 26 can be displaced by rotating the spindle nut 24, namely in the first direction 4 and in the second direction 5.
  • the threaded spindle 26 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 can be displaced by the threaded spindle 26.
  • the spindle gear 23 is arranged in an axial opening 27 in the gear housing 12.
  • the transmission device 22 also has a first gear 28. The first
  • Gear 28 is arranged on the spindle nut 24 in a rotationally fixed manner.
  • the transmission device 22 also has a planetary gear 29, which can be driven or rotated by the motor shaft 20.
  • a sun gear 30 of the planetary gear 29 is arranged on the motor shaft 20 in a rotationally fixed manner.
  • the planetary gear 29 has a rotatably mounted planet carrier 31.
  • a second gear 32 is arranged in a rotationally fixed manner on the planet carrier 31.
  • the planet carrier 31 and the second gear 32 are manufactured separately from one another.
  • An output toothing 33 of the second gear 32 meshes with a drive toothing 34 of the first gear 28 in such a way that the first gear 28 can be rotated by the second gear 32.
  • the first gear 28 and the second gear 32 lie radially opposite one another.
  • the output toothing 33 and the drive toothing 34 are formed on the outer surfaces of the gears 32 and 28, respectively.
  • the planet carrier 31 has a plate-shaped carrier section 35 on which several planet gears 36 are rotatably mounted.
  • the carrier section 35 is arranged in the motor housing 14.
  • the planet carrier 31 also has an output shaft 37 which is connected to the carrier section 35 in a rotationally fixed manner.
  • the output shaft 37 protrudes axially from the motor housing 14.
  • the second gear 32 is here arranged in a rotationally fixed manner on the output shaft 37 of the planet carrier 31.
  • the second gear 32 is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 37 by a positive connection.
  • the output shaft 37 has, for example, an output toothing that cannot be seen in the figure.
  • the planet carrier 31 is rotatably mounted by supporting the output shaft 37.
  • the output shaft 37 is mounted by a bearing plate 38 fixed to the housing.
  • the bearing plate 38 has a sleeve-shaped bearing section 39, which radially surrounds the output shaft 37 between the carrier section 35 and the second gear 32 and supports the output shaft 37.
  • the bearing section 39 carries a rolling element bearing 40 for supporting the output shaft 37, which acts between the bearing section 39 and the output shaft 37.
  • the end shield 38 also has a sleeve-shaped fastening section 41.
  • the fastening section 41 lies radially from the inside on a jacket wall 42 of the motor housing 14. In the present case, the end shield 38 is pressed into the motor housing 14.
  • the output shaft 37 is rotatably mounted by the gear housing 12.
  • the gear housing 12 has an axial opening 43 through which the output shaft 37 projects axially.
  • An inner surface 44 of the transmission housing 12 forming the axial opening 43 carries a rolling element bearing 45 which acts between the transmission housing 12 and the output shaft 37.
  • the planetary gear 29 also has a ring gear 46 fixed to the housing.
  • the planet gears 36 mesh with the sun gear 30 on the one hand and the ring gear 46 on the other.
  • a jacket wall outer surface 47 of the ring gear 46 rests radially from the inside on the fastening section 41 of the end shield 38.
  • the bearing plate 38 therefore carries the ring gear 46.
  • the diameter of the ring gear 46 is larger than the diameter of the electrical machine 15.
  • the motor housing 14 is designed in a stepped manner and is therefore adapted to the dimensions of the electrical machine 15 and the ring gear 46.
  • the motor housing 14 has a first axial section 48 assigned to the electric machine 15 and a second axial section 49 assigned to the planetary gear 29, the diameter of the first axial section 48 being smaller than the diameter of the second axial section 49.
  • the motor shaft 20 is mounted on a side of the electrical machine 15 facing the planetary gear 29 by an additional bearing plate 50 fixed to the housing.
  • the carrier section 35 of the planet carrier 31 is arranged between the end shield 38 and the further end shield 50.
  • the further bearing plate 50 has a sleeve-shaped bearing section 51, which Motor shaft 20 radially surrounds and the motor shaft 20 is supported.
  • the bearing section 51 of the further bearing plate 50 carries a rolling element bearing 52, which acts between the bearing section 51 and the motor shaft 20.
  • the end shield 50 is pressed into the motor housing 14. The end shield 50 is therefore fastened to the motor housing 14 by a press fit acting between the end shield 50 and the jacket wall 42 of the motor housing 14.
  • the motor shaft 20 is supported by a base 53 of the motor housing 14.
  • the base 53 has a sleeve-shaped bearing section 54 which radially surrounds the motor shaft 20.
  • the bearing section 54 carries a rolling element bearing 55, which acts between the bearing section 54 and the motor shaft 20.
  • the actuating device 1 also has a control device 60, which is designed to control the electrical machine 15.
  • the control unit 60 is arranged on the housing 6 on a side of the electrical machine 15 facing away from the planetary gear 29.
  • the actuating device 1 also has an actuating element 56 which is slidably mounted in an axial opening 57 of the threaded spindle 26.
  • a first end 58 of the actuating element 56 can be coupled or coupled to a brake pedal of the brake system 2 by an input rod 59, so that the actuating element 56 can then be displaced by actuating the brake pedal.
  • a second end 61 of the actuating element 56 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 is displaceable by the actuating element 56.
  • the friction brake devices can also be actuated by actuating the brake pedal.

Abstract

The invention relates to an actuation device (1) for a brake system (2), having an electrical machine (15) arranged in a motor housing (14), wherein a rotor (19) of the electrical machine (15) is arranged for conjoint rotation on a motor shaft (20) which is mounted rotatably in the motor housing (14), and having a displaceably mounted actuator element (3), wherein the motor shaft (20) is coupled to the actuator element (3) by a gearing device (22) in such a manner that the actuator element (3) can be displaced by the electrical machine (15), wherein the gearing device (22) has a spindle gearing (23) with a displaceable threaded spindle (26) and with a rotatably mounted spindle nut (24), and wherein a first gearwheel (28) is arranged on the spindle nut (24) for conjoint rotation. It is provided that the gearing device (22) has a planetary gearing (29) with a rotatably mounted planet carrier (31), and that a second gearwheel (32) arranged on the planet carrier (31) for conjoint rotation meshes with the first gearwheel (28).

Description

Beschreibung Description
Titel title
Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, Bremssystem Actuating device for a braking system, braking system
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einer in einem Motorgehäuse angeordneten elektrischen Maschine, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine auf einer in dem Motorgehäuse drehbar gelagerten Motorwelle drehfest angeordnet ist, und mit einem verschiebbar gelagerten Aktuatorelement, wobei die Motorwelle durch eine Getriebeeinrichtung derart mit dem Aktuatorelement gekoppelt ist, dass das Aktuatorelement durch die elektrische Maschine verschiebbar ist, wobei die Getriebeeinrichtung ein Spindelgetriebe mit einer verschiebbaren Gewindespindel und mit einer drehbar gelagerten Spindelmutter aufweist, und wobei auf der Spindelmutter ein erstes Zahnrad drehfest angeordnet ist. The invention relates to an actuating device for a brake system, with an electrical machine arranged in a motor housing, a rotor of the electrical machine being arranged in a rotationally fixed manner on a motor shaft rotatably mounted in the motor housing, and with a displaceably mounted actuator element, the motor shaft being driven by a gear device in such a way is coupled to the actuator element, that the actuator element is displaceable by the electric machine, wherein the transmission device has a spindle gear with a displaceable threaded spindle and with a rotatably mounted spindle nut, and wherein a first gear is arranged in a rotationally fixed manner on the spindle nut.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Bremssystem. The invention also relates to a braking system.
Stand der Technik State of the art
Ein Bremssystem eines Kraftfahrzeugs weist typischerweise mehrere Reibbremseinrichtungen auf. Die Reibbremseinrichtungen sind mit einer Betätigungseinrichtung des Bremssystems derart wirkverbunden, dass die Reibbremseinrichtungen durch die Betätigungseinrichtung betätigbar sind. Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen werden auch Betätigungseinrichtungen von Bremssystemen zunehmend elektrifiziert. Eine Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2019 203 511 A1 bekannt. Die Betätigungseinrichtung weist eine in einem Motorgehäuse angeordnete elektrische Maschine auf, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine auf einer in dem Motorgehäuse drehbar gelagerten Motorwelle drehfest angeordnet ist. Außerdem weist die Betätigungseinrichtung ein verschiebbar gelagertes Aktuatorelement auf. Die Motorwelle ist durch eine Getriebeeinrichtung derart mit dem Aktuatorelement gekoppelt, dass das Aktuatorelement durch die elektrische Maschine verschiebbar ist. Die Getriebeeinrichtung ist also dazu ausgebildet, eine Drehung der Motorwelle in eine translatorische Bewegung des Aktuatorelementes zu wandeln. Hierzu weist die Getriebeeinrichtung ein Spindelgetriebe mit einer verschiebbaren Gewindespindel und einer drehbar gelagerten Spindelmutter auf, wobei auf der Spindelmutter ein erstes Zahnrad drehfest angeordnet ist. Bei der Betätigungseinrichtung, die aus der Offenlegungsschrift DE 10 2019 203 511 A1 bekannt ist, ist dem ersten Zahnrad ein Doppelzahnrad getriebetechnisch vorgeschaltet. Das Doppelzahnrad wiederum ist durch ein drehfest auf der Motorwelle angeordnetes Zahnrad antreibbar. A motor vehicle braking system typically has several friction brake devices. The friction brake devices are operatively connected to an actuating device of the brake system in such a way that the friction brake devices can be actuated by the actuating device. With the increasing electrification of motor vehicles, actuating devices of braking systems are also becoming increasingly electrified. An actuating device of the type mentioned is known, for example, from the published patent application DE 10 2019 203 511 A1. The actuating device has an electrical machine arranged in a motor housing, with a rotor of the electrical machine being arranged in a rotationally fixed manner on a motor shaft which is rotatably mounted in the motor housing. In addition, the Actuating device has a displaceably mounted actuator element. The motor shaft is coupled to the actuator element by a transmission device in such a way that the actuator element can be displaced by the electric machine. The transmission device is therefore designed to convert a rotation of the motor shaft into a translational movement of the actuator element. For this purpose, the transmission device has a spindle gear with a displaceable threaded spindle and a rotatably mounted spindle nut, with a first gear wheel being arranged in a rotationally fixed manner on the spindle nut. In the actuating device, which is known from the published patent application DE 10 2019 203 511 A1, the first gear is preceded by a double gear in terms of transmission technology. The double gear wheel can in turn be driven by a gear wheel arranged in a rotationally fixed manner on the motor shaft.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Geräuschentwicklung der Betätigungseinrichtung im Betrieb verringert wird. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung ein Planetengetriebe mit einem drehbar gelagerten Planetenträger aufweist, und dass ein drehfest auf dem Planetenträger angeordnetes zweites Zahnrad mit dem ersten Zahnrad kämmt. Das erste Zahnrad und somit die Spindelmutter sind also durch das Planetengetriebe drehbar beziehungsweise antreibbar, sodass das Planetengetriebe dem Spindelgetriebe getriebetechnisch vorgeschaltet ist. Durch das Planetengetriebe kann eine Getriebestufe mit einer hohen Übersetzung realisiert werden. Aufgrund der hohen Übersetzung kann die Drehgeschwindigkeit der dem Planetengetriebe getriebetechnisch nachgeschalteten Getriebeelemente der Getriebeeinrichtung verringert werden, wodurch letztlich die Geräuschemissionen der Betätigungseinrichtung im Betrieb reduziert werden. Die hohe Übersetzung des Planetengetriebes führt auch dazu, dass die elektrische Maschine kleiner als in vorbekannten Betätigungseinrichtungen ausgelegt werden kann. Die kleinere Auslegung der elektrischen Maschine hat zur Folge, dass der Radialabstand zwischen der Motorwelle und dem Aktuatorelement verringert werden kann. Aufgrund des geringen Radialabstands kann wiederum die Übersetzung der durch das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad gebildeten Getriebestufe erhöht werden. Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung derart ausgebildet, dass die Verschiebeachse des Aktuatorelementes parallel zu der Rotationsachse der Motorwelle ausgerichtet ist. Erfindungsgemäß kämmt das erste Zahnrad mit dem zweiten Zahnrad. Eine Abtriebsverzahnung des zweiten Zahnrads steht also mit einer Antriebsverzahnung des ersten Zahnrads direkt in Eingriff. Vorzugsweise liegen sich das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad, bezogen auf die Rotationsachsen der beiden Zahnräder, radial gegenüber. The actuating device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the noise generated by the actuating device during operation is reduced. According to the invention, it is provided for this that the transmission device has a planetary gear with a rotatably mounted planet carrier, and that a second gear arranged on the planet carrier in a rotationally fixed manner meshes with the first gear. The first gear and thus the spindle nut can be rotated or driven by the planetary gear, so that the planetary gear is connected upstream of the spindle gear in terms of gear technology. The planetary gear can be used to create a gear stage with a high ratio. Due to the high gear ratio, the rotational speed of the transmission elements of the transmission device downstream of the planetary gear can be reduced, which ultimately reduces the noise emissions of the actuating device during operation. The high gear ratio of the planetary gear also means that the electric machine can be designed to be smaller than in previously known actuating devices. The smaller design of the electrical machine means that the radial distance between the motor shaft and the actuator element can be reduced. Due to the small radial distance, the translation through the first Gear and the second gear formed gear stage can be increased. Preferably, the actuating device is designed such that the displacement axis of the actuator element is aligned parallel to the rotation axis of the motor shaft. According to the invention, the first gear meshes with the second gear. An output toothing of the second gear is therefore in direct engagement with a drive toothing of the first gear. Preferably, the first gear and the second gear are radially opposite one another, relative to the axes of rotation of the two gears.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Planetenträger eine Abtriebswelle aufweist, und dass das zweite Zahnrad drehfest auf der Abtriebswelle angeordnet ist. Der Planetenträger weist also einen wellenförmigen Abschnitt auf, nämlich die Abtriebswelle. Dies hat den Vorteil, dass eine drehbare Lagerung des Planetenträgers einfach umsetzbar ist. Wellenförmige Elemente sind typischerweise länglich ausgebildet, weshalb aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Radialerstreckung zur Lagerung Drehlager eingesetzt werden können, die selbst eine geringe Radialerstreckung aufweisen und entsprechend kostengünstig sind. Vorzugsweise weist der Planetenträger zusätzlich zu der Abtriebswelle einen drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Trägerabschnitt auf, an dem zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert ist. Vorzugsweise ist der Trägerabschnitt in dem Motorgehäuse angeordnet und die Abtriebswelle ragt aus dem Motorgehäuse, bezogen auf die Rotationsachse des Planetenträgers, axial heraus. According to a preferred embodiment, it is provided that the planet carrier has an output shaft and that the second gear is arranged on the output shaft in a rotationally fixed manner. The planet carrier therefore has a wave-shaped section, namely the output shaft. This has the advantage that a rotatable mounting of the planet carrier can be easily implemented. Wave-shaped elements are typically elongated, which is why, due to their comparatively small radial extent, pivot bearings can be used for storage, which themselves have a small radial extent and are correspondingly inexpensive. In addition to the output shaft, the planet carrier preferably has a carrier section which is connected to the output shaft in a rotationally fixed manner and on which at least one planet gear is rotatably mounted. Preferably, the carrier section is arranged in the motor housing and the output shaft protrudes axially from the motor housing with respect to the axis of rotation of the planet carrier.
Vorzugsweise ist das zweite Zahnrad einstückig mit dem Planetenträger ausgebildet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die drehfeste Verbindung zwischen dem zweiten Zahnrad und dem Planetenträger beziehungsweise der Abtriebswelle des Planetenträgers mechanisch besonders robust ist. Entsprechend können auch hohe Drehmomente sicher übertragen werden. The second gear is preferably formed in one piece with the planet carrier. This results in the advantage that the non-rotatable connection between the second gear and the planet carrier or the output shaft of the planet carrier is particularly mechanically robust. Accordingly, high torques can also be transmitted safely.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Zahnrad separat von dem Planetenträger hergestellt ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Planetenträger verglichen mit der einstückigen Ausführung weniger komplex ist, sodass der Planetenträger vergleichsweise kostengünstig herstellbar ist. Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung ein an dem Motorgehäuse angeordnetes Lagerschild auf, das den Planetenträger auf einer der elektrischen Maschine zugewandten Seite des zweiten Zahnrads lagert Durch das Lagerschild wird zum einen eine präzise Lagerung des Planetenträgers erreicht Zudem bietet die Lagerung des Planetenträgers durch das Lagerschild Vorteile im Hinblick auf den Zusammenbau der Betätigungseinrichtung. Dies ergibt sich daraus, dass durch das Lagerschild eine gemeinsame Handhabung der elektrischen Maschine und des Planetengetriebes als Vorbaugruppe ermöglicht wird. Entsprechend muss das Planetengetriebe nicht erst im Rahmen einer Endmontage der Betätigungseinrichtung mit der elektrischen Maschine beziehungsweise der Motorwelle verbunden werden. Vorzugsweise weist das Lagerschild einen hülsenförmigen Lagerabschnitt auf, der den Planetenträger lagert. Vorzugsweise trägt der Lagerabschnitt ein Wälzkörperlager, das zwischen dem Lagerabschnitt und dem Planetenträger wirkt. Besonders bevorzugt lagert das Lagerschild den Planetenträger im Bereich der Abtriebswelle des Planetenträgers. According to an alternative embodiment, it is preferably provided that the second gear is manufactured separately from the planet carrier. This has the advantage that the planet carrier is less complex compared to the one-piece design, so that the planet carrier can be produced comparatively inexpensively. Preferably, the actuating device has a bearing plate arranged on the motor housing, which supports the planetary carrier on a side of the second gear wheel facing the electric machine. On the one hand, the bearing plate achieves precise mounting of the planetary carrier. Additionally, the bearing of the planetary carrier by the bearing plate offers advantages in terms of on the assembly of the actuation device. This results from the fact that the end shield enables joint handling of the electrical machine and the planetary gear as a preliminary assembly. Accordingly, the planetary gear does not have to be connected to the electrical machine or the motor shaft during final assembly of the actuating device. The end shield preferably has a sleeve-shaped bearing section which supports the planet carrier. The bearing section preferably carries a rolling element bearing which acts between the bearing section and the planet carrier. The end shield particularly preferably supports the planet carrier in the area of the output shaft of the planet carrier.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lagerschild einen hülsenförmigen Befestigungsabschnitt aufweist, der an einer Mantelwand des Motorgehäuses radial von innen anliegt. Hierdurch kann eine mechanisch robuste Befestigung des Lagerschildes an dem Motorgehäuse erreicht werden. Vorzugsweise ist das Lagerschild in das Motorgehäuse eingepresst, sodass eine zwischen dem Befestigungsabschnitt des Lagerschildes und der Mantelwand des Motorgehäuses wirkende Presspassung vorhanden ist. Alternativ dazu ist das Lagerschild beispielsweise durch eine zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Mantelwand wirkende Klebeverbindung oder eine zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Mantelwand wirkende Schweißverbindung an dem Motorgehäuse befestigt. According to a preferred embodiment, it is provided that the end shield has a sleeve-shaped fastening section which rests radially from the inside on a jacket wall of the motor housing. In this way, a mechanically robust attachment of the end shield to the motor housing can be achieved. Preferably, the end shield is pressed into the motor housing, so that there is a press fit acting between the fastening section of the end shield and the jacket wall of the motor housing. Alternatively, the end shield is attached to the motor housing, for example, by an adhesive connection acting between the fastening section and the jacket wall or a welded connection acting between the fastening section and the jacket wall.
Vorzugsweise weist das Planetengetriebe ein gehäusefestes Hohlrad auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Mantelwandaußenfläche des Hohlrads an dem Befestigungsabschnitt radial von innen anliegt. Der Befestigungsabschnitt des Lagerschildes und das Hohlrad sind also axial auf derselben Höhe angeordnet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Bauraum gering ist, der durch das Hohlrad und das Lagerschild in axialer Richtung in dem Motorgehäuse eingenommen wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Mantelwandaußenfläche des Hohlrads an der Mantelwand des Motorgehäuses radial von innen an. The planetary gear preferably has a ring gear fixed to the housing. According to a preferred embodiment, it is provided that an outer surface of the jacket wall of the ring gear rests on the fastening section radially from the inside. The fastening section of the end shield and the ring gear are therefore arranged axially at the same height. This has the advantage that the installation space is small, which is taken up by the ring gear and the end shield in the axial direction in the motor housing. According to a further embodiment, the outer surface of the casing wall of the ring gear rests radially from the inside on the casing wall of the motor housing.
Vorzugsweise ist ein Durchmesser des Hohlrads größer als ein Durchmesser der elektrischen Maschine. Durch eine derartige Dimensionierung des Hohlrads kann ein Planetengetriebe mit einer großen Übersetzung realisiert werden. Preferably, a diameter of the ring gear is larger than a diameter of the electrical machine. By dimensioning the ring gear in this way, a planetary gear with a large gear ratio can be realized.
Vorzugsweise ist das Motorgehäuse derart gestuft ausgebildet, dass ein der elektrischen Maschine zugeordneter erster Axialabschnitt des Motorgehäuses einen kleineren Durchmesser aufweist als ein dem Planetengetriebe zugeordneter zweiter Axialabschnitt des Motorgehäuses. Bei einer derartigen Ausführung des Motorgehäuses ist das Motorgehäuse bauraumsparend in die Betätigungseinrichtung integrierbar. Insbesondere wird vermieden, dass der erste Axialabschnitt des Motorgehäuses in radialer Richtung unnötig viel Bauraum einnimmt. Preferably, the motor housing is designed to be stepped in such a way that a first axial section of the motor housing assigned to the electric machine has a smaller diameter than a second axial section of the motor housing assigned to the planetary gear. With such a design of the motor housing, the motor housing can be integrated into the actuating device to save space. In particular, it is avoided that the first axial section of the motor housing takes up an unnecessarily large amount of installation space in the radial direction.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein Getriebegehäuse aufweist, und dass das Getriebegehäuse den Planetenträger auf einer von der elektrischen Maschine abgewandten Seite des zweiten Zahnrads lagert. Durch die Lagerung des Planetenträgers beidseitig des zweiten Zahnrads wird ein Verkippen des Planetenträgers im Betrieb der Betätigungseinrichtung effektiv vermieden. Vorzugsweise trägt das Getriebegehäuse ein Wälzkörperlager, das zwischen dem Planetenträger und dem Getriebegehäuse wirkt. According to a preferred embodiment, it is provided that the actuating device has a gear housing, and that the gear housing supports the planet carrier on a side of the second gear wheel facing away from the electric machine. By mounting the planet carrier on both sides of the second gear, tilting of the planet carrier during operation of the actuating device is effectively avoided. The gear housing preferably carries a rolling element bearing which acts between the planet carrier and the gear housing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Sonnenrad des Planetengetriebes auf der Motorwelle drehfest angeordnet ist. Das Planetengetriebe ist der Motorwelle also getriebetechnisch direkt nachgeschaltet. According to a preferred embodiment, it is provided that a sun gear of the planetary gear is arranged on the motor shaft in a rotationally fixed manner. The planetary gear is connected directly downstream of the motor shaft in terms of gear technology.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein weiteres Lagerschild aufweist, das zwischen dem Planetengetriebe und der elektrischen Maschine angeordnet ist und die Motorwelle lagert. Zusätzlich zu dem den Planetenträger lagernden Lagerschild ist also das die Motorwelle lagernde weitere Lagerschild vorhanden. Durch das weitere Lagerschild kann die Position der Motorwelle präzise definiert werden. Vorzugsweise ist der Trägerabschnitt des Planetenträgers zwischen dem Lagerschild und dem weiteren Lagerschild angeordnet. According to a preferred embodiment, it is provided that the actuating device has a further bearing plate which is arranged between the planetary gear and the electrical machine and supports the motor shaft. In addition to the end shield supporting the planet carrier So the additional bearing shield supporting the motor shaft is present. The additional end shield allows the position of the motor shaft to be precisely defined. Preferably, the carrier section of the planet carrier is arranged between the end shield and the further end shield.
Das erfindungsgemäße Bremssystem zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 13 durch die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung aus. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. The brake system according to the invention is characterized by the features of claim 13 by the actuating device according to the invention. This also results in the advantages already mentioned. Further preferred features and combinations of features result from what has been described above and from the claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigt The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. This shows
Figur eine Schnittdarstellung einer Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem. Figure shows a sectional view of an actuating device for a brake system.
Die Figur zeigt eine Schnittdarstellung einer Betätigungseinrichtung 1 für ein nicht näher dargestelltes Bremssystem 2. The figure shows a sectional view of an actuating device 1 for a brake system 2, not shown in detail.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist ein verschiebbar gelagertes Druckelement s beziehungsweise Aktuatorelement 3 auf, das vorliegend als Druckstange 3 ausgebildet ist. Das Aktuatorelement 3 ist in eine erste Richtung 4 und in eine der ersten Richtung 4 entgegensetzte zweite Richtung 5 verschiebbar. Das Aktuatorelement 3 ist zumindest teilweise in einem Gehäuse 6 der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet. An dem Gehäuse 6 ist ein Hauptbremszylinder 7 der Betätigungseinrichtung 1 gehäusefest angeordnet. In dem Hauptbremszylinder 7 sind ein erster Hydraulikkolben 8 und ein zweiter Hydraulikkolben 9 verschiebbar gelagert, nämlich in die erste Richtung 4 und in die zweite Richtung 5. Der Hauptbremszylinder 7 weist mehrere Hydraulikanschlüsse 10, 11 auf. Ist die Betätigungseinrichtung 1 bestimmungsgemäß in dem Bremssystem 2 verbaut, so sind die Hydraulikanschlüsse 10, 11 mit Nehmerzylindern von Reibbremseinrichtungen des Bremssystems 2 fluidtechnisch verbunden. Die Reibbremseinrichtungen sind dann durch Verschieben der Hydraulikkolben 8 und 9 in die erste Richtung 4 betätigbar. Das Aktuatorelement 3 ist derart mit den Hydraulikkolben 8 und 9 gekoppelt, dass die Hydraulikkolben 8, 9 durch das Aktuatorelement 3 in die erste Richtung 4 verschiebbar sind. Die Reibbremseinrichtungen sind also durch Verschieben des Aktuatorelementes 3 betätigbar. The actuating device 1 has a displaceably mounted pressure element s or actuator element 3, which in the present case is designed as a push rod 3. The actuator element 3 is displaceable in a first direction 4 and in a second direction 5 that is opposite to the first direction 4. The actuator element 3 is at least partially arranged in a housing 6 of the actuating device 1. A master brake cylinder 7 of the actuating device 1 is arranged fixed to the housing on the housing 6. In the master brake cylinder 7, a first hydraulic piston 8 and a second hydraulic piston 9 are mounted displaceably, namely in the first direction 4 and in the second direction 5. The master brake cylinder 7 has a plurality of hydraulic connections 10, 11. If the actuating device 1 is installed in the brake system 2 as intended, the hydraulic connections 10, 11 are fluidly connected to slave cylinders of friction brake devices of the brake system 2. The friction brake devices are then activated by moving the hydraulic pistons 8 and 9 in the first direction 4 operable. The actuator element 3 is coupled to the hydraulic pistons 8 and 9 in such a way that the hydraulic pistons 8, 9 can be displaced in the first direction 4 by the actuator element 3. The friction brake devices can therefore be actuated by moving the actuator element 3.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Getriebegehäuse 12 auf. Das Gehäuse 6 und das Getriebegehäuse 12 sind aneinander befestigt. Vorliegend ist das Getriebegehäuse 12 schalenförmig ausgebildet. The actuating device 1 also has a gear housing 12. The housing 6 and the gear housing 12 are attached to each other. In the present case, the gear housing 12 is shell-shaped.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem eine Antriebseinheit 13 auf. Die Antriebseinheit 13 weist eine Motorgehäuse 14 auf, in dem eine elektrische Maschine 15 angeordnet ist. Das Motorgehäuse 14 ist an dem Getriebegehäuse 12 befestigt. Vorliegend liegt eine Montagefläche eines Motorgehäuseflansches 16 des Motorgehäuses 14 an einer Montagefläche eines Getriebegehäuseflansches 17 des Getriebegehäuses 12 flächig an. Ein Stator 18 der elektrischen Maschine 15 ist in dem Motorgehäuse 14 gehäusefest angeordnet. Ein Rotor 19 der elektrischen Maschine 15 ist auf einer Motorwelle 20 drehfest angeordnet. Die Motorwelle 20 ist um eine Rotationsachse 21 in dem Motorgehäuse 14 drehbar gelagert. The actuating device 1 also has a drive unit 13. The drive unit 13 has a motor housing 14 in which an electrical machine 15 is arranged. The motor housing 14 is attached to the transmission housing 12. In the present case, a mounting surface of a motor housing flange 16 of the motor housing 14 rests flatly on a mounting surface of a transmission housing flange 17 of the transmission housing 12. A stator 18 of the electrical machine 15 is arranged in the motor housing 14 in a fixed manner to the housing. A rotor 19 of the electric machine 15 is arranged on a motor shaft 20 in a rotationally fixed manner. The motor shaft 20 is rotatably mounted about an axis of rotation 21 in the motor housing 14.
Die Motorwelle 20 ist durch eine Getriebeeinrichtung 22 derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch die elektrische Maschine 15 verschiebbar ist. Die Getriebeeinrichtung 22 weist ein Spindelgetriebe 23 mit einer drehbar gelagerten Spindelmutter 24 auf. Die Rotationsachse 25 der Spindelmutter 24 entspricht dabei der Längsmittelachse des Aktuatorelementes 3. Zudem ist die Rotationsachse 25 der Spindelmutter 24 parallel zu der Rotationsachse 21 der Motorwelle 20 ausgerichtet. Das Spindelgetriebe 23 weist außerdem eine verschiebbare Gewindespindel 26 auf. Die Gewindespindel 26 ist durch eine Drehung der Spindelmutter 24 verschiebbar, nämlich in die erste Richtung 4 und in die zweite Richtung 5. Die Gewindespindel 26 ist dabei derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch die Gewindespindel 26 verschiebbar ist. Das Spindelgetriebe 23 ist in einem Axialdurchbruch 27 des Getriebegehäuses 12 angeordnet. Die Getriebeeinrichtung 22 weist außerdem ein erstes Zahnrad 28 auf. Das ersteThe motor shaft 20 is coupled to the actuator element 3 by a transmission device 22 in such a way that the actuator element 3 can be displaced by the electric machine 15. The transmission device 22 has a spindle gear 23 with a rotatably mounted spindle nut 24. The axis of rotation 25 of the spindle nut 24 corresponds to the longitudinal central axis of the actuator element 3. In addition, the axis of rotation 25 of the spindle nut 24 is aligned parallel to the axis of rotation 21 of the motor shaft 20. The spindle gear 23 also has a displaceable threaded spindle 26. The threaded spindle 26 can be displaced by rotating the spindle nut 24, namely in the first direction 4 and in the second direction 5. The threaded spindle 26 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 can be displaced by the threaded spindle 26. The spindle gear 23 is arranged in an axial opening 27 in the gear housing 12. The transmission device 22 also has a first gear 28. The first
Zahnrad 28 ist drehfest auf der Spindelmutter 24 angeordnet. DasGear 28 is arranged on the spindle nut 24 in a rotationally fixed manner. The
Spindelgetriebe 23 ist also durch eine Drehung des ersten Zahnrads 28 drehbar. Spindle gear 23 can therefore be rotated by rotating the first gear 28.
Die Getriebeeinrichtung 22 weist außerdem ein Planetengetriebe 29 auf, das durch die Motorwelle 20 antreibbar beziehungsweise drehbar ist. Hierzu ist ein Sonnenrad 30 des Planetengetriebes 29 auf der Motorwelle 20 drehfest angeordnet. Das Planetengetriebe 29 weist einen drehbar gelagerten Planetenträger 31 auf. Auf dem Planetenträger 31 ist ein zweites Zahnrad 32 drehfest angeordnet. Vorliegend sind der Planetenträger 31 und das zweite Zahnrad 32 separat voneinander gefertigt. Eine Abtriebsverzahnung 33 des zweiten Zahnrads 32 kämmt derart mit einer Antriebsverzahnung 34 des ersten Zahnrads 28, dass das erste Zahnrad 28 durch das zweite Zahnrad 32 drehbar ist. Vorliegend liegen sich das erste Zahnrad 28 und das zweite Zahnrad 32 radial gegenüber. Die Abtriebsverzahnung 33 und die Antriebsverzahnung 34 sind auf Mantelaußenflächen der Zahnräder 32 beziehungsweise 28 ausgebildet. The transmission device 22 also has a planetary gear 29, which can be driven or rotated by the motor shaft 20. For this purpose, a sun gear 30 of the planetary gear 29 is arranged on the motor shaft 20 in a rotationally fixed manner. The planetary gear 29 has a rotatably mounted planet carrier 31. A second gear 32 is arranged in a rotationally fixed manner on the planet carrier 31. In the present case, the planet carrier 31 and the second gear 32 are manufactured separately from one another. An output toothing 33 of the second gear 32 meshes with a drive toothing 34 of the first gear 28 in such a way that the first gear 28 can be rotated by the second gear 32. In the present case, the first gear 28 and the second gear 32 lie radially opposite one another. The output toothing 33 and the drive toothing 34 are formed on the outer surfaces of the gears 32 and 28, respectively.
Der Planetenträger 31 weist einen plattenförmigen Trägerabschnitt 35 auf, an dem mehrere Planetenräder 36 drehbar gelagert sind. Der Trägerabschnitt 35 ist in dem Motorgehäuse 14 angeordnet. Der Planetenträger 31 weist außerdem eine drehfest mit dem Trägerabschnitt 35 verbundene Abtriebswelle 37 auf. Die Abtriebswelle 37 ragt aus dem Motorgehäuse 14 axial heraus. Wie aus der Figur erkenntlich ist, ist das zweite Zahnrad 32 vorliegend drehfest auf der Abtriebswelle 37 des Planetenträgers 31 angeordnet. Vorliegend ist das zweite Zahnrad 32 durch eine Formschlussverbindung drehfest mit der Abtriebswelle 37 verbunden. Die Abtriebswelle 37 weist hierzu beispielsweise eine in der Figur nicht erkenntliche Abtriebsverzahnung auf. The planet carrier 31 has a plate-shaped carrier section 35 on which several planet gears 36 are rotatably mounted. The carrier section 35 is arranged in the motor housing 14. The planet carrier 31 also has an output shaft 37 which is connected to the carrier section 35 in a rotationally fixed manner. The output shaft 37 protrudes axially from the motor housing 14. As can be seen from the figure, the second gear 32 is here arranged in a rotationally fixed manner on the output shaft 37 of the planet carrier 31. In the present case, the second gear 32 is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 37 by a positive connection. For this purpose, the output shaft 37 has, for example, an output toothing that cannot be seen in the figure.
Der Planetenträger 31 ist durch Lagern der Abtriebswelle 37 drehbar gelagert. Auf einer der elektrischen Maschine 15 zugewandten Seite des zweiten Zahnrads 32 ist die Abtriebswelle 37 durch ein gehäusefestes Lagerschild 38 gelagert. Das Lagerschild 38 weist einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 39 auf, der die Abtriebswelle 37 zwischen dem Trägerabschnitt 35 und dem zweiten Zahnrad 32 radial umschließt und die Abtriebswelle 37 lagert. Der Lagerabschnitt 39 trägt vorliegend zur Lagerung der Abtriebswelle 37 ein Wälzkörperlager 40, das zwischen dem Lagerabschnitt 39 und der Abtriebswelle 37 wirkt. Das Lagerschild 38 weist außerdem einen hülsenförmigen Befestigungsabschnitt 41 auf. Der Befestigungsabschnitt 41 liegt an einer Mantelwand 42 des Motorgehäuses 14 radial von innen an. Vorliegend ist das Lagerschild 38 in das Motorgehäuse 14 eingepresst. The planet carrier 31 is rotatably mounted by supporting the output shaft 37. On a side of the second gear 32 facing the electric machine 15, the output shaft 37 is mounted by a bearing plate 38 fixed to the housing. The bearing plate 38 has a sleeve-shaped bearing section 39, which radially surrounds the output shaft 37 between the carrier section 35 and the second gear 32 and supports the output shaft 37. In the present case, the bearing section 39 carries a rolling element bearing 40 for supporting the output shaft 37, which acts between the bearing section 39 and the output shaft 37. The end shield 38 also has a sleeve-shaped fastening section 41. The fastening section 41 lies radially from the inside on a jacket wall 42 of the motor housing 14. In the present case, the end shield 38 is pressed into the motor housing 14.
Auf einer von der elektrischen Maschine 15 abgewandten Seite des zweiten Zahnrads 32 ist die Abtriebswelle 37 durch das Getriebegehäuse 12 drehbar gelagert. Vorliegend weist das Getriebegehäuse 12 hierzu einen Axialdurchbruch 43 auf, durch den die Abtriebswelle 37 axial hindurchragt. Eine den Axialdurchbruch 43 bildende Mantelinnenfläche 44 des Getriebegehäuses 12 trägt ein Wälzkörperlager 45, das zwischen dem Getriebegehäuse 12 und der Abtriebswelle 37 wirkt. On a side of the second gear 32 facing away from the electric machine 15, the output shaft 37 is rotatably mounted by the gear housing 12. In the present case, the gear housing 12 has an axial opening 43 through which the output shaft 37 projects axially. An inner surface 44 of the transmission housing 12 forming the axial opening 43 carries a rolling element bearing 45 which acts between the transmission housing 12 and the output shaft 37.
Das Planetengetriebe 29 weist außerdem ein gehäusefestes Hohlrad 46 auf. Die Planetenräder 36 kämmen mit dem Sonnenrad 30 einerseits und dem Hohlrad 46 andererseits. Eine Mantelwandaußenfläche 47 des Hohlrads 46 liegt an dem Befestigungsabschnitt 41 des Lagerschilds 38 radial von innen an. Das Lagerschild 38 trägt also das Hohlrad 46. The planetary gear 29 also has a ring gear 46 fixed to the housing. The planet gears 36 mesh with the sun gear 30 on the one hand and the ring gear 46 on the other. A jacket wall outer surface 47 of the ring gear 46 rests radially from the inside on the fastening section 41 of the end shield 38. The bearing plate 38 therefore carries the ring gear 46.
Vorliegend ist der Durchmesser des Hohlrads 46 größer als der Durchmesser der elektrischen Maschine 15. Hierdurch kann ein Planetengetriebe 29 mit einer großen Übersetzung realisiert werden. Das Motorgehäuse 14 ist gestuft ausgebildet und dadurch an die Dimensionierung der elektrischen Maschine 15 und des Hohlrads 46 angepasst. Hierzu weist das Motorgehäuse 14 einen der elektrischen Maschine 15 zugeordneten ersten Axialabschnitt 48 und einen dem Planetengetriebe 29 zugeordneten zweiten Axialabschnitt 49 auf, wobei der Durchmesser des ersten Axialabschnitts 48 kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Axialabschnitts 49. In the present case, the diameter of the ring gear 46 is larger than the diameter of the electrical machine 15. As a result, a planetary gear 29 with a large gear ratio can be realized. The motor housing 14 is designed in a stepped manner and is therefore adapted to the dimensions of the electrical machine 15 and the ring gear 46. For this purpose, the motor housing 14 has a first axial section 48 assigned to the electric machine 15 and a second axial section 49 assigned to the planetary gear 29, the diameter of the first axial section 48 being smaller than the diameter of the second axial section 49.
Die Motorwelle 20 ist auf einer dem Planetengetriebe 29 zugewandten Seite der elektrischen Maschine 15 durch ein gehäusefestes weiteres Lagerschild 50 gelagert. Der Trägerabschnitt 35 des Planetenträgers 31 ist zwischen dem Lagerschild 38 und dem weiteren Lagerschild 50 angeordnet. Das weitere Lagerschild 50 weist einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 51 auf, der die Motorwelle 20 radial umschließt und die Motorwelle 20 lagert. Vorliegend trägt der Lagerabschnitt 51 des weiteren Lagerschildes 50 ein Wälzkörperlager 52, das zwischen dem Lagerabschnitt 51 und der Motorwelle 20 wirkt. Vorliegend ist das Lagerschild 50 in das Motorgehäuse 14 eingepresst. Das Lagerschild 50 ist also durch eine zwischen dem Lagerschild 50 und der Mantelwand 42 des Motorgehäuses 14 wirkende Presspassung an dem Motorgehäuse 14 befestigt. Auf einer von dem Planetengetriebe 29 abgewandten Seite der elektrischen Maschine 15 ist die Motorwelle 20 durch einen Boden 53 des Motorgehäuses 14 gelagert. Der Boden 53 weist hierzu einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 54 auf, der die Motorwelle 20 radial umschließt. Vorliegend trägt der Lagerabschnitt 54 ein Wälzkörperlager 55, das zwischen dem Lagerabschnitt 54 und der Motorwelle 20 wirkt. The motor shaft 20 is mounted on a side of the electrical machine 15 facing the planetary gear 29 by an additional bearing plate 50 fixed to the housing. The carrier section 35 of the planet carrier 31 is arranged between the end shield 38 and the further end shield 50. The further bearing plate 50 has a sleeve-shaped bearing section 51, which Motor shaft 20 radially surrounds and the motor shaft 20 is supported. In the present case, the bearing section 51 of the further bearing plate 50 carries a rolling element bearing 52, which acts between the bearing section 51 and the motor shaft 20. In the present case, the end shield 50 is pressed into the motor housing 14. The end shield 50 is therefore fastened to the motor housing 14 by a press fit acting between the end shield 50 and the jacket wall 42 of the motor housing 14. On a side of the electrical machine 15 facing away from the planetary gear 29, the motor shaft 20 is supported by a base 53 of the motor housing 14. For this purpose, the base 53 has a sleeve-shaped bearing section 54 which radially surrounds the motor shaft 20. In the present case, the bearing section 54 carries a rolling element bearing 55, which acts between the bearing section 54 and the motor shaft 20.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Steuergerät 60 auf, das dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine 15 anzusteuern. Das Steuergerät 60 ist auf einer von dem Planetengetriebe 29 abgewandten Seite der elektrischen Maschine 15 an dem Gehäuse 6 angeordnet. The actuating device 1 also has a control device 60, which is designed to control the electrical machine 15. The control unit 60 is arranged on the housing 6 on a side of the electrical machine 15 facing away from the planetary gear 29.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Betätigungselement 56 auf, das in einem Axialdurchbruch 57 der Gewindespindel 26 verschiebbar gelagert ist. Ein erstes Ende 58 des Betätigungselementes 56 ist durch eine Eingangsstange 59 mit einem Bremspedal des Bremssystems 2 koppelbar oder gekoppelt, sodass das Betätigungselement 56 dann durch eine Betätigung des Bremspedals verschiebbar ist. Ein zweites Ende 61 des Betätigungselementes 56 ist derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch das Betätigungselement 56 verschiebbar ist. Die Reibbremseinrichtungen sind also auch durch eine Betätigung des Bremspedals betätigbar. The actuating device 1 also has an actuating element 56 which is slidably mounted in an axial opening 57 of the threaded spindle 26. A first end 58 of the actuating element 56 can be coupled or coupled to a brake pedal of the brake system 2 by an input rod 59, so that the actuating element 56 can then be displaced by actuating the brake pedal. A second end 61 of the actuating element 56 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 is displaceable by the actuating element 56. The friction brake devices can also be actuated by actuating the brake pedal.

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einer in einem Motorgehäuse (14) angeordneten elektrischen Maschine (15), wobei ein Rotor1 . Actuating device for a brake system, with an electrical machine (15) arranged in a motor housing (14), wherein a rotor
(19) der elektrischen Maschine (15) auf einer in dem Motorgehäuse (14) drehbar gelagerten Motorwelle (20) drehfest angeordnet ist, und mit einem verschiebbar gelagerten Aktuatorelement (3), wobei die Motorwelle (20) durch eine Getriebeeinrichtung (22) derart mit dem Aktuatorelement (3) gekoppelt ist, dass das Aktuatorelement (3) durch die elektrische Maschine (15) verschiebbar ist, wobei die Getriebeeinrichtung (22) ein Spindelgetriebe (23) mit einer verschiebbaren Gewindespindel (26) und mit einer drehbar gelagerten Spindelmutter (24) aufweist, und wobei auf der Spindelmutter (24) ein erstes Zahnrad (28) drehfest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (22) ein Planetengetriebe (29) mit einem drehbar gelagerten Planetenträger (31) aufweist, und dass ein drehfest auf dem Planetenträger (31) angeordnetes zweites Zahnrad (32) mit dem ersten Zahnrad (28) kämmt. (19) of the electric machine (15) is arranged in a rotationally fixed manner on a motor shaft (20) rotatably mounted in the motor housing (14), and with a displaceably mounted actuator element (3), the motor shaft (20) being driven by a gear device (22) in such a way is coupled to the actuator element (3) so that the actuator element (3) can be displaced by the electrical machine (15), the transmission device (22) having a spindle gear (23) with a displaceable threaded spindle (26) and with a rotatably mounted spindle nut ( 24), and wherein a first gear (28) is arranged in a rotationally fixed manner on the spindle nut (24), characterized in that the transmission device (22) has a planetary gear (29) with a rotatably mounted planet carrier (31), and in that a rotationally fixed second gear (32) arranged on the planet carrier (31) meshes with the first gear (28).
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (31) eine Abtriebswelle (37) aufweist, und dass das zweite Zahnrad (32) drehfest auf der Abtriebswelle (37) angeordnet ist. 2. Actuating device according to claim 1, characterized in that the planet carrier (31) has an output shaft (37), and that the second gear (32) is arranged in a rotationally fixed manner on the output shaft (37).
3. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (32) einstückig mit dem Planetenträger (31) ausgebildet ist. 3. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the second gear (32) is formed in one piece with the planet carrier (31).
4. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (32) separat von dem Planetenträger (31) hergestellt ist. 4. Actuating device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the second gear (32) is manufactured separately from the planet carrier (31).
5. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (1) ein an dem Motorgehäuse (14) angeordnetes Lagerschild (38) aufweist, das den Planetenträger (31) auf einer der elektrischen Maschine (15) zugewandten Seite des zweiten Zahnrads (32) lagert. 5. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device (1) is on the Motor housing (14) arranged bearing plate (38) which supports the planet carrier (31) on a side of the second gear (32) facing the electric machine (15).
6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (38) einen hülsenförmigen Befestigungsabschnitt (41) aufweist, der an einer Mantelwand (42) des Motorgehäuses (14) radial von innen anliegt. 6. Actuating device according to claim 5, characterized in that the bearing plate (38) has a sleeve-shaped fastening section (41) which rests radially from the inside on a jacket wall (42) of the motor housing (14).
7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (29) ein gehäusefestes Hohlrad (46) aufweist, und dass eine Mantelwandaußenfläche (47) des Hohlrads an dem Befestigungsabschnitt (41) radial von innen anliegt. 7. Actuating device according to claim 6, characterized in that the planetary gear (29) has a ring gear (46) fixed to the housing, and that an outer jacket wall surface (47) of the ring gear rests radially from the inside on the fastening section (41).
8. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser des Hohlrads (46) größer ist als ein Durchmesser der elektrischen Maschine (15). 8. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that a diameter of the ring gear (46) is larger than a diameter of the electrical machine (15).
9. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (14) derart gestuft ausgebildet ist, dass ein der elektrischen Maschine (15) zugeordneter erster Axialabschnitt (48) des Motorgehäuses (14) einen kleineren Durchmesser aufweist als ein dem Planetengetriebe (29) zugeordneter zweiter Axialabschnitt (49) des Motorgehäuses (14). 9. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor housing (14) is designed to be stepped in such a way that a first axial section (48) of the motor housing (14) assigned to the electrical machine (15) has a smaller diameter than that of the planetary gear (29) assigned second axial section (49) of the motor housing (14).
10. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (1) ein Getriebegehäuse (12) aufweist, und dass das Getriebegehäuse (12) den Planetenträger (31) auf einer von der elektrischen Maschine (15) abgewandten Seite des zweiten Zahnrads (32) lagert. 10. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device (1) has a gear housing (12), and that the gear housing (12) has the planet carrier (31) on a side of the second one facing away from the electric machine (15). Gear (32) is stored.
11 . Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sonnenrad (30) des Planetengetriebes (29) auf der Motorwelle (20) drehfest angeordnet ist. 12. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (1) ein weiteres Lagerschild (50) aufweist, das zwischen dem Planetengetriebe (29) und der elektrischen Maschine (15) angeordnet ist und die Motorwelle (20) lagert. 11. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that a sun gear (30) of the planetary gear (29) is arranged in a rotationally fixed manner on the motor shaft (20). 12. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device (1) has a further bearing plate (50) which is arranged between the planetary gear (29) and the electrical machine (15) and supports the motor shaft (20).
13. Bremssystem, aufweisend eine Betätigungseinrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. 13. Brake system, comprising an actuating device (1) according to one of the preceding claims.
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