WO2023232436A1 - Drive unit for an actuation device of a brake system, actuation device for a brake system, and brake system - Google Patents

Drive unit for an actuation device of a brake system, actuation device for a brake system, and brake system Download PDF

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WO2023232436A1
WO2023232436A1 PCT/EP2023/062778 EP2023062778W WO2023232436A1 WO 2023232436 A1 WO2023232436 A1 WO 2023232436A1 EP 2023062778 W EP2023062778 W EP 2023062778W WO 2023232436 A1 WO2023232436 A1 WO 2023232436A1
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WO
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output shaft
drive unit
carrier section
section
carrier
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/062778
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German (de)
French (fr)
Inventor
Mark Boehm
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
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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
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0025—Shaft assemblies for gearings with gearing elements rigidly connected to a shaft, e.g. securing gears or pulleys by specially adapted splines, keys or methods
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for an actuating device of a brake system, with a motor housing, with an electrical machine arranged in the 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 planetary gear through which the Motor shaft can be connected or connected to an actuator element of the actuating device, wherein the planetary gear has a rotatably mounted planet carrier, and wherein the planet carrier has an output shaft and a carrier section on which at least one planet gear is rotatably mounted.
  • the invention also relates to an actuating device for a brake system, with an actuator element, and with a drive unit for driving the actuator element.
  • the invention further relates to a braking system.
  • actuating devices of braking systems are also becoming increasingly electrified.
  • the actuating devices have a drive unit with an electrical machine arranged in a motor housing.
  • a rotor of the electric machine can be rotated on one in the motor housing
  • a planetary gear is often connected downstream of the motor shaft, so that the motor shaft can be connected or is connected to an actuator element of the actuating device through the planetary gear.
  • the planetary gear has a rotatably mounted planet carrier with an output shaft and a carrier section on which at least one planet gear is rotatably mounted.
  • the output shaft and the carrier section are typically formed in one piece with one another.
  • the drive unit according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the manufacturing costs for the drive unit are low.
  • the output shaft and the carrier section are manufactured separately from one another and are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the planet carrier has a relatively complex geometry due to the carrier section and the output shaft, which is why the one-piece production of the planet carrier is associated with high costs.
  • the carrier section and the output shaft can easily be made from different materials due to the separate production.
  • a material that is particularly suitable for the respective element can be selected for the carrier section and the output shaft.
  • the carrier section and the output shaft are made of different materials.
  • the carrier section is preferably made of plastic. As a result, the manufacturing costs for the carrier section can be further reduced. In addition, if the carrier section is made from plastic, it only has a small mass. According to a preferred embodiment, it is provided that the output shaft is made of a Meta II material. This makes the output shaft particularly suitable for transmitting high torques.
  • the output shaft is particularly preferably made of steel or aluminum.
  • the output shaft and/or the carrier section are manufactured by extrusion.
  • the output shaft and the carrier section can be produced inexpensively and with high throughput by extrusion. Because the output shaft and the carrier section are manufactured separately from one another, shapes can also be realized that would require post-processing of the planet carrier if the planet carrier were manufactured in one piece using extrusion.
  • the output shaft and the carrier section are connected to one another in a rotationally fixed manner by a positive connection. Thanks to a positive connection, even high torques can be safely transferred.
  • structures required to form the positive connection can be implemented at least essentially without additional costs, in particular when producing the carrier section and the output shaft by extrusion.
  • the output shaft and the carrier section are connected to one another in a rotationally fixed manner, for example by a press fit or by an adhesive connection.
  • the carrier section has an axial recess and that an end region of the output shaft is inserted into the axial recess to form the positive connection.
  • the positive connection is technically easy to implement.
  • a jacket wall of the carrier section forming the axial recess preferably has a structure which cooperates with a structure of the end region of the output shaft to form the positive connection.
  • the axial recess is preferably designed as an axial opening. This version is technically particularly easy to implement. Alternatively, this is Axial recess is designed, for example, as an axial recess with a bottom.
  • the jacket wall of the support section forming the axial recess has an internal toothing which meshes with an external toothing of the inserted end region to form the positive connection.
  • Such a design of the positive connection is particularly mechanically robust, which is advantageous with regard to the transmission of high torques.
  • the output shaft preferably has a first bearing point and a second bearing point arranged at a distance from the first bearing point, the first bearing point being arranged between the carrier section and the second bearing point.
  • a diameter of the first bearing point is smaller than a diameter of a section of the output shaft arranged between the bearing points.
  • a small diameter or a small radial extension is advantageous with regard to the bearing points, because a rotary bearing with a small diameter can then be used to support the bearing points.
  • the pivot bearing can first be pushed onto the first bearing point when assembling the drive unit. Only then is the output shaft connected to the carrier section in a rotationally fixed manner. If the planet carrier were designed in one piece, a first bearing point with a diameter that is smaller than the diameter of the section arranged between the bearing points would not be practical.
  • the carrier section is preferably plate-shaped.
  • the carrier section therefore has a high level of rigidity, so that even high torques can be transmitted at least essentially without deformation of the carrier section.
  • the carrier section preferably has at least one planetary axis formed in one piece with the carrier section.
  • the carrier section preferably has at least one planetary axis formed in one piece with the carrier section.
  • the carrier section is arranged in the motor housing and the output shaft protrudes from the motor housing.
  • the drive unit is designed to be compact and space-saving. Because the output shaft protrudes from the motor housing, a transmission-related coupling of the output shaft with downstream transmission elements is technically easy to implement.
  • the actuating device according to the invention is characterized by the features of claim 13 through the design of the drive unit 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.
  • the brake system according to the invention is characterized by the actuating device according to the invention with the features of claim 14. 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.
  • FIG. 1 is a sectional view of an actuating device for a
  • Figure 2 shows a planet carrier of a planetary gear of the actuating device.
  • Figure 1 shows a sectional view of an actuating device 1 for a brake system 2, not shown, of a motor vehicle.
  • the actuating device 1 has a displaceably mounted pressure element s or actuator element s, 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 can then be actuated by moving the hydraulic pistons 8 and 9 in the first direction 4.
  • 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 electric 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 planetary gear 23, which can be driven or rotated by the motor shaft 20.
  • a sun gear 24 of the planetary gear 23 is arranged on the motor shaft 20 in a rotationally fixed manner.
  • the planetary gear 23 has a rotatably mounted planet carrier 25.
  • the axis of rotation of the planet carrier 25 corresponds to the axis of rotation 21 of the motor shaft 20.
  • Figure 2 shows a perspective view of the planet carrier 25.
  • the planet carrier 25 has a carrier section 26 and an output shaft 27.
  • the output shaft 27 and the carrier section 26 are manufactured separately from one another and are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the planet carrier 25 is therefore designed in several parts.
  • the carrier section 26 and the output shaft 27 are each manufactured by extrusion.
  • the carrier section 26 is preferably made of plastic.
  • the output shaft 27 is preferably made of a Meta II material, for example steel or aluminum.
  • the output shaft 27 is an elongated or axial-shaped component.
  • the output shaft 27 has a first bearing point 28 and a second bearing point 29.
  • the planet carrier 25 can be stored using the bearing points 28 and 29 or stored.
  • the first bearing point 28 is arranged adjacent to the carrier section 26.
  • the second bearing point 29 is axially spaced from the first bearing point 28 with respect to the rotation axis 21 of the motor shaft 20 or the planet carrier 25.
  • the diameter of the bearing points 28 and 29 is smaller than the diameter of a section 30 of the output shaft 27 located between the bearing points 28 and 29.
  • the section 30 located between the bearing points 28 and 29 has an output toothing 31.
  • the carrier section 26 is plate-shaped.
  • the carrier section 26 has a plurality of planetary axes 32, which are formed in one piece with the carrier section 26. If the planet carrier 25 is installed in the drive unit 13 or the actuating device 1 as shown in FIG. 1, several planet gears 33 are rotatably mounted on the carrier section 26 by means of the planet axes 32.
  • the carrier section 26 each has a radial indentation 34 between two planetary axes 32 arranged one behind the other in the circumferential direction of the carrier section 26. The mass of the carrier section 26 is reduced by the radial indentations 34.
  • the output shaft 27 is connected in a rotationally fixed manner to the carrier section 26 by a positive connection 35.
  • the carrier section 26 has a central axial opening 36 with internal teeth 37.
  • An end region 38 of the output shaft 27 is inserted into the axial opening 36.
  • the end region 38 has an external toothing 39 which meshes with the internal toothing 37 of the axial opening 36.
  • the positive connection 35 can also be formed in that the end region 38 and the axial opening 36 have a different cross section that deviates from a circular shape.
  • the carrier section 26 is arranged in the motor housing 14.
  • the output shaft 27 protrudes axially from the motor housing 14.
  • the planet carrier 25 is rotatably mounted by bearings 28 and 29 of the output shaft 27.
  • the drive unit 13 points bearing plate 40 fixed to the housing, which supports the first bearing point 28.
  • the end shield 40 has a sleeve-shaped bearing section 41 which radially surrounds the first bearing point 28.
  • the bearing section 41 carries a rolling element bearing 42, which acts between the bearing section 41 and the first bearing point 28.
  • the end shield 40 also has a sleeve-shaped fastening section 43.
  • the fastening section 43 lies radially from the inside on a jacket wall 44 of the motor housing 14.
  • the end shield 40 is pressed into the motor housing 14.
  • the second bearing point 29 of the output shaft 27 is rotatably mounted by the gear housing 12.
  • the gear housing 12 has an axial opening 45 through which the output shaft 27 projects axially.
  • An inner surface 46 of the transmission housing 12 forming the axial opening 45 carries a rolling element bearing 47 which acts between the transmission housing 12 and the second bearing point 29 of the output shaft 27.
  • a gear 52 is arranged on the output shaft 27 in a rotationally fixed manner between the bearing points 28 and 29.
  • the gear 52 has an unrecognizable internal toothing, which meshes with the output toothing 31 of the section 30 of the output shaft 27 for a rotationally fixed connection to the output shaft 27
  • the planetary gear 23 also has a ring gear 48 fixed to the housing.
  • the planet gears 33 mesh with the sun gear 24 on the one hand and the ring gear 48 on the other.
  • a jacket wall outer surface 49 of the ring gear 48 rests radially from the inside on the fastening section 43 of the end shield 40.
  • the bearing plate 40 therefore carries the ring gear 48.
  • the diameter of the ring gear 48 is larger than the diameter of the electrical machine 15.
  • a planetary gear 23 with a large gear ratio can be realized.
  • the motor housing 14 is stepped and is therefore adapted to the dimensions of the electrical machine 15 and the ring gear 48.
  • the motor housing 14 has a first axial section 50 assigned to the electric machine 15 and a second axial section 51 assigned to the planetary gear 23, the diameter of the first axial section 50 being smaller than the diameter of the second axial section 51.
  • the transmission device 22 also has a spindle gear 53 with a rotatably mounted spindle nut 54.
  • the axis of rotation 55 of the spindle nut 54 corresponds to the longitudinal central axis of the actuator element 3.
  • the spindle gear 53 also has a displaceable threaded spindle 56.
  • the threaded spindle 56 can be displaced by rotating the spindle nut 54, namely in the first direction 4 and in the second direction 5.
  • the threaded spindle 56 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 moves through the threaded spindle 56 at least in the first direction 4 is movable.
  • the spindle gear 53 is arranged in an axial opening 57 in the gear housing 12.
  • the transmission device 22 also has a further gear 58.
  • the further gear 58 is arranged on the spindle nut 54 in a rotationally fixed manner.
  • An output toothing 59 of the gear 52 meshes with a drive toothing 60 of the further gear 58.
  • the further gear 58 can therefore be rotated by rotating the gear 52. Accordingly, the spindle gear 53 can be driven or rotated by the electrical machine 15.
  • the motor shaft 20 is mounted on a side of the electrical machine 15 facing the planetary gear 23 by a further bearing plate 61 fixed to the housing.
  • the carrier section 26 of the planet carrier 25 is arranged between the end shield 40 and the further end shield 61.
  • the further end shield 61 has a sleeve-shaped bearing section 62, which radially surrounds the motor shaft 20 and supports the motor shaft 20.
  • the bearing section 62 of the further bearing plate 61 carries a rolling element bearing 63, which acts between the bearing section 62 and the motor shaft 20.
  • the further end shield 61 is pressed into the motor housing 14.
  • the further end shield 61 is therefore fastened to the motor housing 14 by a press fit acting between the further end shield 61 and the jacket wall 44 of the motor housing 14.
  • the motor shaft 20 is supported by a base 64 of the motor housing 14.
  • the base 64 has a sleeve-shaped bearing section 65 which radially surrounds the motor shaft 20.
  • the bearing section 65 carries a rolling element bearing 66, which acts between the bearing section 65 and the motor shaft 20
  • the actuating device 1 also has a control device 67, which is designed to control the electrical machine 15.
  • the control device 67 is arranged on the housing 6 on a side of the electrical machine 15 facing away from the planetary gear 23.
  • the actuating device 1 also has an actuating element 68 which is slidably mounted in an axial opening 69 of the threaded spindle 56.
  • a first end 70 of the actuating element 68 can be coupled or coupled to a brake pedal of the brake system 2 by an input rod 71, so that the actuating element 68 can then be displaced by actuating the brake pedal.
  • a second end 72 of the actuating element 68 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 is displaceable by the actuating element 68.
  • the friction brake devices can also be actuated by actuating the brake pedal.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a drive unit (13) for an actuation device (1) of a brake system (2), comprising a motor housing (14), an electric machine (15) which is arranged in the motor housing (14), wherein a rotor (19) of the electric machine (15) is arranged on a motor shaft (20) in a rotationally fixed manner, said motor shaft being rotatably mounted in the motor housing (14), and a planetary transmission (23), by means of which the motor shaft (20) is connected or can be connected to an actuator element (3) of the actuation device (1). The planetary transmission (23) has a rotatably mounted planet carrier (25), and the planet carrier (25) has an output shaft (27) and a carrier section (26) on which at least one planet gear (33) is rotatably mounted. According to the invention, the output shaft (27) and the carrier section (26) are produced separately from each other and are secured together for co-rotation.

Description

Beschreibung Description
Titel title
Antriebseinheit für eine Betätigungseinrichtung eines Bremssystems, Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, Bremssystem Drive unit for an actuation device of a brake system, actuation device for a brake system, brake system
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für eine Betätigungseinrichtung eines Bremssystems, mit einem Motorgehäuse, mit einer in dem Motorgehäuse angeordneten elektrischen Maschine, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine auf einer in dem Motorgehäuse drehbar gelagerten Motorwelle drehfest angeordnet ist, und mit einem Planetengetriebe, durch das die Motorwelle mit einem Aktuatorelement der Betätigungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist, wobei das Planetengetriebe einen drehbar gelagerten Planetenträger aufweist, und wobei der Planetenträger eine Abtriebswelle und einen Trägerabschnitt aufweist, an dem zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert ist. The invention relates to a drive unit for an actuating device of a brake system, with a motor housing, with an electrical machine arranged in the 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 planetary gear through which the Motor shaft can be connected or connected to an actuator element of the actuating device, wherein the planetary gear has a rotatably mounted planet carrier, and wherein the planet carrier has an output shaft and a carrier section on which at least one planet gear is rotatably mounted.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einem Aktuatorelement, und mit einer Antriebseinheit zum Antreiben des Aktuatorelementes. The invention also relates to an actuating device for a brake system, with an actuator element, and with a drive unit for driving the actuator element.
Ferner betrifft die Erfindung ein Bremssystem. The invention further relates to a braking system.
Stand der Technik State of the art
Antriebseinheiten der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen werden auch Betätigungseinrichtungen von Bremssystemen zunehmend elektrifiziert. Hierzu weisen die Betätigungseinrichtungen eine Antriebseinheit mit einer in einem Motorgehäuse angeordneten elektrischen Maschine auf. Ein Rotor der elektrischen Maschine ist dabei auf einer in dem Motorgehäuse drehbar gelagerten Motorwelle drehtest angeordnet Um ein hohes Drehmoment zu erreichen, ist der Motorwelle oftmals ein Planetengetriebe nachgeschaltet, sodass die Motorwelle durch das Planetengetriebe mit einem Aktuatorelement der Betätigungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist. In der Regel weist das Planetengetriebe dabei einen drehbar gelagerten Planetenträger mit einer Abtriebswelle und mit einem Trägerabschnitt auf, an dem zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert ist. Bei vorbekannten Antriebseinheiten sind die Abtriebswelle und der Trägerabschnitt typischerweise einstückig miteinander ausgebildet. Drive units of the type mentioned are known from the prior art. With the increasing electrification of motor vehicles, actuating devices of braking systems are also becoming increasingly electrified. For this purpose, the actuating devices have a drive unit with an electrical machine arranged in a motor housing. A rotor of the electric machine can be rotated on one in the motor housing In order to achieve a high torque, a planetary gear is often connected downstream of the motor shaft, so that the motor shaft can be connected or is connected to an actuator element of the actuating device through the planetary gear. As a rule, the planetary gear has a rotatably mounted planet carrier with an output shaft and a carrier section on which at least one planet gear is rotatably mounted. In previously known drive units, the output shaft and the carrier section are typically formed in one piece with one another.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Herstellungskosten für die Antriebseinheit gering sind. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Abtriebswelle und der Trägerabschnitt separat voneinander hergestellt und drehfest miteinander verbunden sind. Insgesamt weist der Planetenträger aufgrund des Trägerabschnitts und der Abtriebswelle eine verhältnismäßig komplexe Geometrie auf, weshalb die einstückige Herstellung des Planetenträgers mit hohen Kosten einhergeht. Durch die separate Herstellung der Abtriebswelle und des Trägerabschnitts können die Herstellungskosten verringert werden. Dies ergibt sich insbesondere daraus, dass die separate Herstellung des Trägerabschnitts und der Abtriebswelle den Einsatz von technisch einfacheren Fertigungsverfahren ermöglicht. Zudem können der Trägerabschnitt und die Abtriebswelle aufgrund der separaten Herstellung einfach aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt werden. So kann für den Trägerabschnitt und die Abtriebswelle jeweils ein Werkstoff gewählt werden, der für das jeweilige Element besonders geeignet ist. Vorzugsweise sind der Trägerabschnitt und die Abtriebswelle aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt. The drive unit according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the manufacturing costs for the drive unit are low. According to the invention, it is provided that the output shaft and the carrier section are manufactured separately from one another and are connected to one another in a rotationally fixed manner. Overall, the planet carrier has a relatively complex geometry due to the carrier section and the output shaft, which is why the one-piece production of the planet carrier is associated with high costs. By producing the output shaft and the carrier section separately, the manufacturing costs can be reduced. This results in particular from the fact that the separate production of the carrier section and the output shaft enables the use of technically simpler production processes. In addition, the carrier section and the output shaft can easily be made from different materials due to the separate production. A material that is particularly suitable for the respective element can be selected for the carrier section and the output shaft. Preferably, the carrier section and the output shaft are made of different materials.
Vorzugsweise ist der Trägerabschnitt aus Kunststoff gefertigt. Hierdurch können die Herstellungskosten für den Trägerabschnitt weiter verringert werden. Zudem weist der Trägerabschnitt im Falle der Fertigung aus Kunststoff nur eine geringe Masse auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abtriebswelle aus einem Meta II Werkstoff gefertigt ist. Dadurch ist die Abtriebswelle zur Übertragung hoher Drehmomente besonders geeignet. Besonders bevorzugt ist die Abtriebswelle aus Stahl oder aus Aluminium gefertigt. The carrier section is preferably made of plastic. As a result, the manufacturing costs for the carrier section can be further reduced. In addition, if the carrier section is made from plastic, it only has a small mass. According to a preferred embodiment, it is provided that the output shaft is made of a Meta II material. This makes the output shaft particularly suitable for transmitting high torques. The output shaft is particularly preferably made of steel or aluminum.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abtriebswelle und/oder der Trägerabschnitt durch Fließpressen gefertigt sind. Durch Fließpressen können die Abtriebswelle und der Trägerabschnitt kostengünstig und mit hohem Durchsatz hergestellt werden. Weil die Abtriebswelle und der Trägerabschnitt separat voneinander hergestellt werden, sind dabei auch Formen realisierbar, die bei einer einstückigen Herstellung des Planetenträgers mittels Fließpressen eine Nachbearbeitung des Planetenträgers erfordern würden. According to a preferred embodiment, it is provided that the output shaft and/or the carrier section are manufactured by extrusion. The output shaft and the carrier section can be produced inexpensively and with high throughput by extrusion. Because the output shaft and the carrier section are manufactured separately from one another, shapes can also be realized that would require post-processing of the planet carrier if the planet carrier were manufactured in one piece using extrusion.
Vorzugsweise sind die Abtriebswelle und der Trägerabschnitt durch eine Formschlussverbindung drehfest miteinander verbunden. Durch eine Formschlussverbindung sind auch hohe Drehmomente sicher übertragbar. Zudem können zur Ausbildung der Formschlussverbindung benötigte Strukturen zumindest im Wesentlichen ohne Zusatzkosten umgesetzt werden, insbesondere bei der Herstellung des Trägerabschnitts und der Abtriebswelle durch Fließpressen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Abtriebswelle und der Trägerabschnitt beispielsweise durch eine Presspassung oder durch eine Klebeverbindung drehfest miteinander verbunden. Preferably, the output shaft and the carrier section are connected to one another in a rotationally fixed manner by a positive connection. Thanks to a positive connection, even high torques can be safely transferred. In addition, structures required to form the positive connection can be implemented at least essentially without additional costs, in particular when producing the carrier section and the output shaft by extrusion. According to an alternative embodiment, the output shaft and the carrier section are connected to one another in a rotationally fixed manner, for example by a press fit or by an adhesive connection.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Trägerabschnitt eine Axialaussparung aufweist, und dass ein Endbereich der Abtriebswelle zur Ausbildung der Formschlussverbindung in die Axialaussparung eingesteckt ist. Bei einer derartigen Ausführung des Planetenträgers ist die Formschlussverbindung technisch einfach umsetzbar. Vorzugsweise weist eine die Axialaussparung bildende Mantelwand des Trägerabschnitts hierzu eine Struktur auf, die zur Ausbildung der Formschlussverbindung mit einer Struktur des Endbereichs der Abtriebswelle zusammenwirkt. Vorzugsweise ist die Axialaussparung als Axialdurchbruch ausgebildet. Diese Ausführung ist technisch besonders einfach umzusetzen. Alternativ dazu ist die Axialaussparung beispielsweise als eine Axialvertiefung mit einem Boden ausgebildet. According to a preferred embodiment, it is provided that the carrier section has an axial recess and that an end region of the output shaft is inserted into the axial recess to form the positive connection. With such a design of the planet carrier, the positive connection is technically easy to implement. For this purpose, a jacket wall of the carrier section forming the axial recess preferably has a structure which cooperates with a structure of the end region of the output shaft to form the positive connection. The axial recess is preferably designed as an axial opening. This version is technically particularly easy to implement. Alternatively, this is Axial recess is designed, for example, as an axial recess with a bottom.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die die Axialaussparung bildende Mantelwand des Trägerabschnitts eine Innenverzahnung aufweist, die zur Ausbildung der Formschlussverbindung mit einer Außenverzahnung des eingesteckten Endbereichs kämmt. Eine derartige Ausführung der Formschlussverbindung ist mechanisch besonders robust, was im Hinblick auf die Übertragung von hohen Drehmomenten vorteilhaft ist. According to a preferred embodiment, it is provided that the jacket wall of the support section forming the axial recess has an internal toothing which meshes with an external toothing of the inserted end region to form the positive connection. Such a design of the positive connection is particularly mechanically robust, which is advantageous with regard to the transmission of high torques.
Vorzugsweise weist die Abtriebswelle eine erste Lagerstelle und eine von der ersten Lagerstelle beabstandet angeordnete zweite Lagerstelle auf, wobei die erste Lagerstelle zwischen dem Trägerabschnitt und der zweiten Lagerstelle angeordnet ist. Durch das Vorsehen von zwei voneinander beabstandeten Lagerstellen kann eine präzise Lagerung des Planetenträgers erreicht werden. Weil die Lagerstellen an der Abtriebswelle, also einem wellenförmigen Element, ausgebildet sind, können zur Lagerung des Planetenträgers Drehlager mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser eingesetzt werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten der Antriebseinheit aus. Vorzugsweise weist die Abtriebswelle zwischen den Lagerstellen eine Abtriebsverzahnung auf. The output shaft preferably has a first bearing point and a second bearing point arranged at a distance from the first bearing point, the first bearing point being arranged between the carrier section and the second bearing point. By providing two spaced-apart bearing points, precise mounting of the planet carrier can be achieved. Because the bearing points are formed on the output shaft, i.e. a wave-shaped element, pivot bearings with a comparatively small diameter can be used to support the planet carrier. This has an advantageous effect on the manufacturing costs of the drive unit. The output shaft preferably has output teeth between the bearing points.
Vorzugsweise ist ein Durchmesser der ersten Lagerstelle kleiner als ein Durchmesser eines zwischen den Lagerstellen angeordneten Abschnitts der Abtriebswelle. Wie zuvor erwähnt wurde, ist hinsichtlich der Lagerstellen ein kleiner Durchmesser beziehungsweise eine kleine Radialerstreckung vorteilhaft, weil zur Lagerung der Lagerstellen dann ein Drehlager mit einem kleinen Durchmesser eingesetzt werden kann. Weil die Abtriebswelle und der Trägerabschnitt separat voneinander hergestellt sind, kann beim Zusammenbau der Antriebseinheit zunächst das Drehlager auf die erste Lagerstelle aufgeschoben werden. Erst anschließend wird die Abtriebswelle drehfest mit dem Trägerabschnitt verbunden. Bei einer einstückigen Ausbildung des Planetenträgers wäre eine erste Lagerstelle mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des zwischen den Lagerstellen angeordneten Abschnitts nicht zweckmäßig. Dies ergibt sich daraus, dass der Abschnitt das Aufschieben des Drehlagers auf die erste Lagerstelle sperren würde. Vorzugsweise ist der Trägerabschnitt plattenförmig ausgebildet. Der Trägerabschnitt weist dadurch eine hohe Steifigkeit auf, sodass auch hohe Drehmomente zumindest im Wesentlichen ohne Verformung des Trägerabschnitts übertragbar sind. Preferably, a diameter of the first bearing point is smaller than a diameter of a section of the output shaft arranged between the bearing points. As mentioned above, a small diameter or a small radial extension is advantageous with regard to the bearing points, because a rotary bearing with a small diameter can then be used to support the bearing points. Because the output shaft and the carrier section are manufactured separately from one another, the pivot bearing can first be pushed onto the first bearing point when assembling the drive unit. Only then is the output shaft connected to the carrier section in a rotationally fixed manner. If the planet carrier were designed in one piece, a first bearing point with a diameter that is smaller than the diameter of the section arranged between the bearing points would not be practical. This results from the fact that the section would block the sliding of the pivot bearing onto the first bearing location. The carrier section is preferably plate-shaped. The carrier section therefore has a high level of rigidity, so that even high torques can be transmitted at least essentially without deformation of the carrier section.
Vorzugsweise weist der Trägerabschnitt zumindest eine einstückig mit dem Trägerabschnitt ausgebildete Planetenachse auf. Durch die einstückige Ausbildung der Planetenachse mit dem Trägerabschnitt wird die Anzahl an separaten Einzelteilen verringert. Zudem ist die einstückige Ausbildung der Planetenachse mit dem Trägerabschnitt technisch einfach umsetzbar, insbesondere durch Fließpressen. The carrier section preferably has at least one planetary axis formed in one piece with the carrier section. By making the planetary axis integral with the carrier section, the number of separate individual parts is reduced. In addition, the one-piece design of the planetary axis with the carrier section can be implemented in a technically simple manner, in particular by extrusion.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Trägerabschnitt in dem Motorgehäuse angeordnet ist und die Abtriebswelle aus dem Motorgehäuse herausragt. Durch die Anordnung des Trägerabschnitts in dem Motorgehäuse ist die Antriebseinheit kompakt und bauraumsparend ausgebildet. Weil die Abtriebswelle aus dem Motorgehäuse herausragt, ist eine getriebetechnische Kopplung der Abtriebswelle mit getriebetechnisch nachgeschalteten Getriebeelementen technisch einfach umsetzbar. According to a preferred embodiment, it is provided that the carrier section is arranged in the motor housing and the output shaft protrudes from the motor housing. By arranging the carrier section in the motor housing, the drive unit is designed to be compact and space-saving. Because the output shaft protrudes from the motor housing, a transmission-related coupling of the output shaft with downstream transmission elements is technically easy to implement.
Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 13 durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Antriebseinheit 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 actuating device according to the invention is characterized by the features of claim 13 through the design of the drive unit 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.
Das erfindungsgemäße Bremssystem zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 14 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 actuating device according to the invention with the features of claim 14. 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 zeigen Figur 1 eine Schnittdarstellung einer Betätigungseinrichtung für einThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show this Figure 1 is a sectional view of an actuating device for a
Bremssystem und Braking system and
Figur 2 einen Planetenträger eines Planetengetriebes der Betätigungseinrichtung. Figure 2 shows a planet carrier of a planetary gear of the actuating device.
Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Betätigungseinrichtung 1 für ein nicht näher dargestelltes Bremssystem 2 eines Kraftfahrzeugs. Figure 1 shows a sectional view of an actuating device 1 for a brake system 2, not shown, of a motor vehicle.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist ein verschiebbar gelagertes Druckelement s beziehungsweise Aktuatorelement s 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 s, 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 can then be actuated by moving the hydraulic pistons 8 and 9 in the first direction 4. 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. 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 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. The actuating device 1 also has a drive unit 13. The drive unit 13 has a motor housing 14 in which an electric 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 Planetengetriebe 23 auf, das durch die Motorwelle 20 antreibbar beziehungsweise drehbar ist. Hierzu ist ein Sonnenrad 24 des Planetengetriebes 23 auf der Motorwelle 20 drehfest angeordnet. Das Planetengetriebe 23 weist einen drehbar gelagerten Planetenträger 25 auf. Die Rotationsachse des Planetenträgers 25 entspricht dabei der Rotationsachse 21 der Motorwelle 20. Im Folgenden wird mit Bezug auf Figur 2 die Ausführung des Planetenträgers 25 näher erläutert. Hierzu zeigt Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Planetenträgers 25. 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 planetary gear 23, which can be driven or rotated by the motor shaft 20. For this purpose, a sun gear 24 of the planetary gear 23 is arranged on the motor shaft 20 in a rotationally fixed manner. The planetary gear 23 has a rotatably mounted planet carrier 25. The axis of rotation of the planet carrier 25 corresponds to the axis of rotation 21 of the motor shaft 20. The design of the planet carrier 25 will be explained in more detail below with reference to FIG. For this purpose, Figure 2 shows a perspective view of the planet carrier 25.
Der Planetenträger 25 weist einen Trägerabschnitt 26 und eine Abtriebswelle 27 auf. Die Abtriebswelle 27 und der Trägerabschnitt 26 sind separat voneinander hergestellt und drehfest miteinander verbunden. Der Planetenträger 25 ist also mehrteilig ausgebildet. Vorliegend sind der Trägerabschnitt 26 und die Abtriebswelle 27 jeweils durch Fließpressen gefertigt. Vorzugsweise ist der Trägerabschnitt 26 aus Kunststoff gefertigt. Die Abtriebswelle 27 ist vorzugsweise aus einem Meta II Werkstoff gefertigt, beispielsweise aus Stahl oder aus Aluminium. The planet carrier 25 has a carrier section 26 and an output shaft 27. The output shaft 27 and the carrier section 26 are manufactured separately from one another and are connected to one another in a rotationally fixed manner. The planet carrier 25 is therefore designed in several parts. In the present case, the carrier section 26 and the output shaft 27 are each manufactured by extrusion. The carrier section 26 is preferably made of plastic. The output shaft 27 is preferably made of a Meta II material, for example steel or aluminum.
Die Abtriebswelle 27 ist ein längliches beziehungsweise achsenförmiges Bauteil. Die Abtriebswelle 27 weist eine erste Lagerstelle 28 und eine zweite Lagerstelle 29 auf. Mittels der Lagerstellen 28 und 29 ist der Planetenträger 25 lagerbar beziehungsweise gelagert. Dabei ist die erste Lagerstelle 28 benachbart zu dem Trägerabschnitt 26 angeordnet. Die zweite Lagerstelle 29 ist, bezogen auf die Rotationsachse 21 der Motorwelle 20 beziehungsweise des Planetenträgers 25, von der ersten Lagerstelle 28 axial beabstandet. Der Durchmesser der Lagerstellen 28 und 29 ist kleiner als der Durchmesser eines zwischen den Lagerstellen 28 und 29 gelegenen Abschnitts 30 der Abtriebswelle 27. Der zwischen den Lagerstellen 28 und 29 gelegene Abschnitt 30 weist eine Abtriebsverzahnung 31 auf. The output shaft 27 is an elongated or axial-shaped component. The output shaft 27 has a first bearing point 28 and a second bearing point 29. The planet carrier 25 can be stored using the bearing points 28 and 29 or stored. The first bearing point 28 is arranged adjacent to the carrier section 26. The second bearing point 29 is axially spaced from the first bearing point 28 with respect to the rotation axis 21 of the motor shaft 20 or the planet carrier 25. The diameter of the bearing points 28 and 29 is smaller than the diameter of a section 30 of the output shaft 27 located between the bearing points 28 and 29. The section 30 located between the bearing points 28 and 29 has an output toothing 31.
Der Trägerabschnitt 26 ist plattenförmig ausgebildet. Der Trägerabschnitt 26 weist mehrere Planetenachsen 32 auf, die einstückig mit dem Trägerabschnitt 26 ausgebildet sind. Ist der Planetenträger 25 wie in Figur 1 dargestellt in der Antriebseinheit 13 beziehungsweise der Betätigungseinrichtung 1 verbaut, so sind an dem Trägerabschnitt 26 mittels der Planetenachsen 32 mehrere Planetenräder 33 drehbar gelagert. Der Trägerabschnitt 26 weist zwischen zwei in Umfangsrichtung des Trägerabschnitts 26 hintereinander angeordneten Planetenachsen 32 jeweils eine Radialeinbuchtung 34 auf. Durch die Radialeinbuchtungen 34 wird die Masse des Trägerabschnitts 26 verringert. The carrier section 26 is plate-shaped. The carrier section 26 has a plurality of planetary axes 32, which are formed in one piece with the carrier section 26. If the planet carrier 25 is installed in the drive unit 13 or the actuating device 1 as shown in FIG. 1, several planet gears 33 are rotatably mounted on the carrier section 26 by means of the planet axes 32. The carrier section 26 each has a radial indentation 34 between two planetary axes 32 arranged one behind the other in the circumferential direction of the carrier section 26. The mass of the carrier section 26 is reduced by the radial indentations 34.
Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Planetenträgers 25 ist die Abtriebswelle 27 durch eine Formschlussverbindung 35 mit dem Trägerabschnitt 26 drehfest verbunden. Vorliegend weist der Trägerabschnitt 26 einen mittigen Axialdurchbruch 36 mit einer Innenverzahnung 37 auf. Ein Endbereich 38 der Abtriebswelle 27 ist in den Axialdurchbruch 36 eingesteckt. Zur Ausbildung der Formschlussverbindung 35 weist der Endbereich 38 eine Außenverzahnung 39 auf, die mit der Innenverzahnung 37 des Axialdurchbruchs 36 kämmt. Anstelle der Außenverzahnung 39 und der Innenverzahnung 37 kann die Formschlussverbindung 35 jedoch auch dadurch ausgebildet werden, dass der Endbereich 38 und der Axialdurchbruch 36 einen anderen, von einer Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen. According to the exemplary embodiment of the planet carrier 25 shown in FIG. 2, the output shaft 27 is connected in a rotationally fixed manner to the carrier section 26 by a positive connection 35. In the present case, the carrier section 26 has a central axial opening 36 with internal teeth 37. An end region 38 of the output shaft 27 is inserted into the axial opening 36. To form the positive connection 35, the end region 38 has an external toothing 39 which meshes with the internal toothing 37 of the axial opening 36. However, instead of the external toothing 39 and the internal toothing 37, the positive connection 35 can also be formed in that the end region 38 and the axial opening 36 have a different cross section that deviates from a circular shape.
Wie aus Figur 1 erkenntlich ist, ist der Trägerabschnitt 26 in dem Motorgehäuse 14 angeordnet. Die Abtriebswelle 27 ragt aus dem Motorgehäuse 14 axial heraus. Der Planetenträger 25 ist durch Lagern der Lagerstellen 28 und 29 der Abtriebswelle 27 drehbar gelagert. Hierzu weist die Antriebseinheit 13 ein gehäusefestes Lagerschild 40 auf, das die erste Lagerstelle 28 lagert. Das Lagerschild 40 weist einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 41 auf, der die erste Lagerstelle 28 radial umschließt. Der Lagerabschnitt 41 trägt vorliegend ein Wälzkörperlager 42, das zwischen dem Lagerabschnitt 41 und der ersten Lagerstelle 28 wirkt. Das Lagerschild 40 weist außerdem einen hülsenförmigen Befestigungsabschnitt 43 auf. Der Befestigungsabschnitt 43 liegt an einer Mantelwand 44 des Motorgehäuses 14 radial von innen an. Vorliegend ist das Lagerschild 40 in das Motorgehäuse 14 eingepresst. Die zweite Lagerstelle 29 der Abtriebswelle 27 ist durch das Getriebegehäuse 12 drehbar gelagert. Vorliegend weist das Getriebegehäuse 12 hierzu einen Axialdurchbruch 45 auf, durch den die Abtriebswelle 27 axial hindurchragt. Eine den Axialdurchbruch 45 bildende Mantelinnenfläche 46 des Getriebegehäuses 12 trägt ein Wälzkörperlager 47, das zwischen dem Getriebegehäuse 12 und der zweiten Lagerstelle 29 der Abtriebswelle 27 wirkt. Ein Zahnrad 52 ist zwischen den Lagerstellen 28 und 29 drehfest auf der Abtriebswelle 27 angeordnet. Vorliegend weist das Zahnrad 52 eine nicht erkenntliche Innenverzahnung auf, die zur drehfesten Verbindung mit der Abtriebswelle 27 mit der Abtriebsverzahnung 31 des Abschnitts 30 der Abtriebswelle 27 kämmt As can be seen from Figure 1, the carrier section 26 is arranged in the motor housing 14. The output shaft 27 protrudes axially from the motor housing 14. The planet carrier 25 is rotatably mounted by bearings 28 and 29 of the output shaft 27. For this purpose, the drive unit 13 points bearing plate 40 fixed to the housing, which supports the first bearing point 28. The end shield 40 has a sleeve-shaped bearing section 41 which radially surrounds the first bearing point 28. In the present case, the bearing section 41 carries a rolling element bearing 42, which acts between the bearing section 41 and the first bearing point 28. The end shield 40 also has a sleeve-shaped fastening section 43. The fastening section 43 lies radially from the inside on a jacket wall 44 of the motor housing 14. In the present case, the end shield 40 is pressed into the motor housing 14. The second bearing point 29 of the output shaft 27 is rotatably mounted by the gear housing 12. In the present case, the gear housing 12 has an axial opening 45 through which the output shaft 27 projects axially. An inner surface 46 of the transmission housing 12 forming the axial opening 45 carries a rolling element bearing 47 which acts between the transmission housing 12 and the second bearing point 29 of the output shaft 27. A gear 52 is arranged on the output shaft 27 in a rotationally fixed manner between the bearing points 28 and 29. In the present case, the gear 52 has an unrecognizable internal toothing, which meshes with the output toothing 31 of the section 30 of the output shaft 27 for a rotationally fixed connection to the output shaft 27
Das Planetengetriebe 23 weist außerdem ein gehäusefestes Hohlrad 48 auf. Die Planetenräder 33 kämmen mit dem Sonnenrad 24 einerseits und dem Hohlrad 48 andererseits. Eine Mantelwandaußenfläche 49 des Hohlrads 48 liegt an dem Befestigungsabschnitt 43 des Lagerschilds 40 radial von innen an. Das Lagerschild 40 trägt also das Hohlrad 48. The planetary gear 23 also has a ring gear 48 fixed to the housing. The planet gears 33 mesh with the sun gear 24 on the one hand and the ring gear 48 on the other. A jacket wall outer surface 49 of the ring gear 48 rests radially from the inside on the fastening section 43 of the end shield 40. The bearing plate 40 therefore carries the ring gear 48.
Vorliegend ist der Durchmesser des Hohlrads 48 größer als der Durchmesser der elektrischen Maschine 15. Hierdurch kann ein Planetengetriebe 23 mit einer großen Übersetzung realisiert werden. Das Motorgehäuse 14 ist gestuft ausgebildet und dadurch an die Dimensionierung der elektrischen Maschine 15 und des Hohlrads 48 angepasst. Hierzu weist das Motorgehäuse 14 einen der elektrischen Maschine 15 zugeordneten ersten Axialabschnitt 50 und einen dem Planetengetriebe 23 zugeordneten zweiten Axialabschnitt 51 auf, wobei der Durchmesser des ersten Axialabschnitts 50 kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Axialabschnitts 51 . Die Getriebeeinrichtung 22 weist außerdem ein Spindelgetriebe 53 mit einer drehbar gelagerten Spindelmutter 54 auf. Die Rotationsachse 55 der Spindelmutter 54 entspricht dabei der Längsmittelachse des Aktuatorelementes 3. Zudem ist die Rotationsachse 55 der Spindelmutter 54 parallel zu der Rotationsachse 21 der Motorwelle 20 ausgerichtet. Das Spindelgetriebe 53 weist außerdem eine verschiebbare Gewindespindel 56 auf. Die Gewindespindel 56 ist durch eine Drehung der Spindelmutter 54 verschiebbar, nämlich in die erste Richtung 4 und in die zweite Richtung 5. Die Gewindespindel 56 ist dabei derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch die Gewindespindel 56 zumindest in die erste Richtung 4 verschiebbar ist. Das Spindelgetriebe 53 ist in einem Axialdurchbruch 57 des Getriebegehäuses 12 angeordnet. In the present case, the diameter of the ring gear 48 is larger than the diameter of the electrical machine 15. As a result, a planetary gear 23 with a large gear ratio can be realized. The motor housing 14 is stepped and is therefore adapted to the dimensions of the electrical machine 15 and the ring gear 48. For this purpose, the motor housing 14 has a first axial section 50 assigned to the electric machine 15 and a second axial section 51 assigned to the planetary gear 23, the diameter of the first axial section 50 being smaller than the diameter of the second axial section 51. The transmission device 22 also has a spindle gear 53 with a rotatably mounted spindle nut 54. The axis of rotation 55 of the spindle nut 54 corresponds to the longitudinal central axis of the actuator element 3. In addition, the axis of rotation 55 of the spindle nut 54 is aligned parallel to the axis of rotation 21 of the motor shaft 20. The spindle gear 53 also has a displaceable threaded spindle 56. The threaded spindle 56 can be displaced by rotating the spindle nut 54, namely in the first direction 4 and in the second direction 5. The threaded spindle 56 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 moves through the threaded spindle 56 at least in the first direction 4 is movable. The spindle gear 53 is arranged in an axial opening 57 in the gear housing 12.
Die Getriebeeinrichtung 22 weist außerdem ein weiteres Zahnrad 58 auf. Das weitere Zahnrad 58 ist drehfest auf der Spindelmutter 54 angeordnet. Eine Abtriebsverzahnung 59 des Zahnrads 52 kämmt mit einer Antriebsverzahnung 60 des weiteren Zahnrads 58. Das weitere Zahnrads 58 ist also durch eine Drehung des Zahnrads 52 drehbar. Entsprechend ist das Spindelgetriebe 53 durch die elektrische Maschine 15 antreibbar beziehungsweise drehbar. The transmission device 22 also has a further gear 58. The further gear 58 is arranged on the spindle nut 54 in a rotationally fixed manner. An output toothing 59 of the gear 52 meshes with a drive toothing 60 of the further gear 58. The further gear 58 can therefore be rotated by rotating the gear 52. Accordingly, the spindle gear 53 can be driven or rotated by the electrical machine 15.
Die Motorwelle 20 ist auf einer dem Planetengetriebe 23 zugewandten Seite der elektrischen Maschine 15 durch ein gehäusefestes weiteres Lagerschild 61 gelagert. Der Trägerabschnitt 26 des Planetenträgers 25 ist zwischen dem Lagerschild 40 und dem weiteren Lagerschild 61 angeordnet. Das weitere Lagerschild 61 weist einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 62 auf, der die Motorwelle 20 radial umschließt und die Motorwelle 20 lagert. Vorliegend trägt der Lagerabschnitt 62 des weiteren Lagerschildes 61 ein Wälzkörperlager 63, das zwischen dem Lagerabschnitt 62 und der Motorwelle 20 wirkt. Vorliegend ist das weitere Lagerschild 61 in das Motorgehäuse 14 eingepresst. Das weitere Lagerschild 61 ist also durch eine zwischen dem weiteren Lagerschild 61 und der Mantelwand 44 des Motorgehäuses 14 wirkende Presspassung an dem Motorgehäuse 14 befestigt. Auf einer von dem Planetengetriebe 23 abgewandten Seite der elektrischen Maschine 15 ist die Motorwelle 20 durch einen Boden 64 des Motorgehäuses 14 gelagert. Der Boden 64 weist hierzu einen hülsenförmigen Lagerabschnitt 65 auf, der die Motorwelle 20 radial umschließt. Vorliegend trägt der Lagerabschnitt 65 ein Wälzkörperlager 66, das zwischen dem Lagerabschnitt 65 und der Motorwelle 20 wirkt The motor shaft 20 is mounted on a side of the electrical machine 15 facing the planetary gear 23 by a further bearing plate 61 fixed to the housing. The carrier section 26 of the planet carrier 25 is arranged between the end shield 40 and the further end shield 61. The further end shield 61 has a sleeve-shaped bearing section 62, which radially surrounds the motor shaft 20 and supports the motor shaft 20. In the present case, the bearing section 62 of the further bearing plate 61 carries a rolling element bearing 63, which acts between the bearing section 62 and the motor shaft 20. In the present case, the further end shield 61 is pressed into the motor housing 14. The further end shield 61 is therefore fastened to the motor housing 14 by a press fit acting between the further end shield 61 and the jacket wall 44 of the motor housing 14. On a side of the electrical machine 15 facing away from the planetary gear 23, the motor shaft 20 is supported by a base 64 of the motor housing 14. For this purpose, the base 64 has a sleeve-shaped bearing section 65 which radially surrounds the motor shaft 20. In the present case, the bearing section 65 carries a rolling element bearing 66, which acts between the bearing section 65 and the motor shaft 20
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Steuergerät 67 auf, das dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine 15 anzusteuern. Das Steuergerät 67 ist auf einer von dem Planetengetriebe 23 abgewandten Seite der elektrischen Maschine 15 an dem Gehäuse 6 angeordnet. The actuating device 1 also has a control device 67, which is designed to control the electrical machine 15. The control device 67 is arranged on the housing 6 on a side of the electrical machine 15 facing away from the planetary gear 23.
Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein Betätigungselement 68 auf, das in einem Axialdurchbruch 69 der Gewindespindel 56 verschiebbar gelagert ist. Ein erstes Ende 70 des Betätigungselementes 68 ist durch eine Eingangsstange 71 mit einem Bremspedal des Bremssystems 2 koppelbar oder gekoppelt, sodass das Betätigungselement 68 dann durch eine Betätigung des Bremspedals verschiebbar ist. Ein zweites Ende 72 des Betätigungselementes 68 ist derart mit dem Aktuatorelement 3 gekoppelt, dass das Aktuatorelement 3 durch das Betätigungselement 68 verschiebbar ist. Die Reibbremseinrichtungen sind also auch durch eine Betätigung des Bremspedals betätigbar. The actuating device 1 also has an actuating element 68 which is slidably mounted in an axial opening 69 of the threaded spindle 56. A first end 70 of the actuating element 68 can be coupled or coupled to a brake pedal of the brake system 2 by an input rod 71, so that the actuating element 68 can then be displaced by actuating the brake pedal. A second end 72 of the actuating element 68 is coupled to the actuator element 3 in such a way that the actuator element 3 is displaceable by the actuating element 68. The friction brake devices can also be actuated by actuating the brake pedal.

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Antriebseinheit für eine Betätigungseinrichtung eines Bremssystems, mit einem Motorgehäuse (14), mit einer in dem Motorgehäuse (14) angeordneten elektrischen Maschine (15), wobei ein Rotor (19) der elektrischen Maschine (15) auf einer in dem Motorgehäuse (14) drehbar gelagerten Motorwelle (20) drehfest angeordnet ist, und mit einem Planetengetriebe (23), durch das die Motorwelle (20) mit einem Aktuatorelement (3) der Betätigungseinrichtung (1) verbindbar oder verbunden ist, wobei das Planetengetriebe (23) einen drehbar gelagerten Planetenträger (25) aufweist, und wobei der Planetenträger (25) eine Abtriebswelle (27) und einen Trägerabschnitt (26) aufweist, an dem zumindest ein Planetenrad (33) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (27) und der Trägerabschnitt (26) separat voneinander hergestellt und drehfest miteinander verbunden sind. 1 . Drive unit for an actuating device of a brake system, with a motor housing (14), with an electrical machine (15) arranged in the motor housing (14), a rotor (19) of the electrical machine (15) being rotatable on a motor housing (14). mounted motor shaft (20) is arranged in a rotationally fixed manner, and with a planetary gear (23), through which the motor shaft (20) can be connected or connected to an actuator element (3) of the actuating device (1), the planetary gear (23) having a rotatably mounted planet carrier (25), and wherein the planet carrier (25) has an output shaft (27) and a carrier section (26) on which at least one planet gear (33) is rotatably mounted, characterized in that the output shaft (27) and the carrier section ( 26) are manufactured separately from one another and are connected to one another in a rotationally fixed manner.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (26) aus Kunststoff gefertigt ist 2. Drive unit according to claim 1, characterized in that the carrier section (26) is made of plastic
3. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (27) aus einem Metall Werkstoff gefertigt ist. 3. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft (27) is made of a metal material.
4. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (27) und/oder der Trägerabschnitt (28) durch Fließpressen gefertigt sind. 4. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft (27) and / or the carrier section (28) are manufactured by extrusion.
5. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (27) und der Trägerabschnitt (26) durch eine Formschlussverbindung (35) drehfest miteinander verbunden sind. 5. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft (27) and the carrier section (26) are connected to one another in a rotationally fixed manner by a positive connection (35).
6. Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (26) eine Axialaussparung (36) aufweist, und dass ein Endbereich (38) der Abtriebswelle (27) zur Ausbildung der Formschlussverbindung (35) in die Axialaussparung (36) eingesteckt ist. 6. Drive unit according to claim 5, characterized in that the carrier section (26) has an axial recess (36), and that an end region (38) of the output shaft (27) is inserted into the axial recess (36) to form the positive connection (35). .
7. Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Axialaussparung (36) bildende Mantelwand des Trägerabschnitts (26) eine Innenverzahnung (37) aufweist, die zur Ausbildung der Formschlussverbindung (35) mit einer Außenverzahnung (39) des eingesteckten Endbereichs (38) kämmt. 7. Drive unit according to claim 6, characterized in that a jacket wall of the support section (26) forming the axial recess (36) has an internal toothing (37) which is used to form the positive connection (35) with an external toothing (39) of the inserted end region (38 ) combs.
8. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (27) eine erste Lagerstelle (28) und eine von der ersten Lagerstelle (28) beabstandet angeordnete zweite Lagerstelle (29) aufweist, wobei die erste Lagerstelle (28) zwischen dem Trägerabschnitt (26) und der zweiten Lagerstelle (29) angeordnet ist. 8. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft (27) has a first bearing point (28) and a second bearing point (29) arranged at a distance from the first bearing point (28), the first bearing point (28) being between the carrier section (26) and the second bearing point (29) is arranged.
9. Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der ersten Lagerstelle (28) kleiner ist als ein Durchmesser eines zwischen den Lagerstellen (28,29) angeordneten Abschnitts (30) der Abtriebswelle (27). 9. Drive unit according to claim 8, characterized in that a diameter of the first bearing point (28) is smaller than a diameter of a section (30) of the output shaft (27) arranged between the bearing points (28, 29).
10. Antriebsverzahnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (26) plattenförmig ausgebildet ist. 10. Drive toothing according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier section (26) is plate-shaped.
11 . Antriebsverzahnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (26) zumindest eine einstückig mit dem Trägerabschnitt (26) ausgebildete Planetenachse (32) aufweist. 11. Drive toothing according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier section (26) has at least one planetary axis (32) formed in one piece with the carrier section (26).
12. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (26) in dem Motorgehäuse (14) angeordnet ist und die Abtriebswelle (27) aus dem Motorgehäuse (14) herausragt. 12. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier section (26) is arranged in the motor housing (14) and the output shaft (27) protrudes from the motor housing (14).
13. Betätigungseinrichtung für ein Bremssystem, mit einem Aktuatorelement (3), und mit einer Antriebseinheit (13) zum Antreiben des Aktuatorelementes (3), gekennzeichnet durch die Ausbildung der Antriebseinheit (13) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. 13. Actuating device for a brake system, with an actuator element (3), and with a drive unit (13) for driving the actuator element (3), characterized by the design of the drive unit (13) according to one of the preceding claims.
14. Bremssystem, aufweisend eine Betätigungseinrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch. 14. Brake system, comprising an actuating device (1) according to the preceding claim.
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DE102019212344B3 (en) * 2019-08-19 2021-01-07 Robert Bosch Gmbh Electromechanically driven brake pressure generator

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