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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Baugruppe für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker einer Fahrzeug-Bremsanlage. Konkret werden Aspekte im Zusammenhang mit der Verringerung einer unerwünscht auftretenden winkligen Auslenkung eines Ausgangselements der Baugruppe im Betrieb des Bremskraftverstärkers beschrieben.
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Hintergrund
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Bekannte elektromechanische Bremskraftverstärker einer Fahrzeug-Bremsanlage sind beispielsweise dazu vorgesehen, eine vom Fahrer über das Bremspedal erzeugte Betätigungskraft zu verstärken, so dass sich für den Fahrer der Kraftaufwand bei einem Bremsvorgang verringert. Dies geschieht häufig mithilfe eines elektrisch ansteuerbaren Aktuators, der bei Ansteuerung eine Verstellbewegung einer oder mehrerer Komponenten bewirkt, mit welchen in einem Bremszylinder ein Bremsdruck erhöht oder erzeugt wird. Bekannte elektromechanische Bremskraftverstärker können auch alleine und unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals, beispielweise in einem autonomen Fahrbetrieb, einen Bremsdruck durch Ansteuern des Aktuators aufbauen.
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Derartige elektromechanische Bremskraftverstärker umfassen ein Gehäuse, welches durch den Aktuator mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar und verstellbar gelagert ist. Sowohl die vom Aktuator erzeugte Betätigungskraft als auch die vom Fahrer erzeugte Betätigungskraft werden von einem in oder an dem Gehäuse angeordneten, elastisch verformbaren Übertragungselement (z. B. einer Reaktionsscheibe) aufgenommen und an ein Ausgangselement übertragen, welches die Betätigungskräfte wiederum zur Einleitung eines Bremsvorgangs an die Fahrzeug-Bremsanlage überträgt. Das Übertragungselement ist typischerweise zwischen einem Betätigungsglied (welches vom Fahrer mit einer Betätigungskraft beaufschlagt ist) und dem Gehäuse einerseits und dem Ausgangselement andererseits angeordnet.
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Es wurde beobachtet, dass es während des Betriebs des Bremskraftverstärkers, beispielsweise durch Unebenheiten der Fahrbahn oder durch ruckartige Betätigung des Bremspedals bei einer Gefahrenbremsung, zu einer Winkelabweichung zwischen den Längsachsen der die Verstellbewegung durchführenden Komponenten kommen kann, insbesondere zwischen den Längsachsen des Gehäuses und des Ausgangselements.
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Diese Winkelabweichung kann zu einer einseitigen Belastung und damit zu einer ungleichmäßigen Verformung des Übertragungselements führen. Im schlimmsten Fall kann das Übertragungselement auf Dauer beschädigt werden. Auch andere Beeinträchtigungen, beispielsweise an Lagerkomponenten, können auf diese Winkelabweichungen zurückgeführt werden.
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Kurzer Abriss
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Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker einer Fahrzeug-Bremsanlage anzugeben, welche einer Beschädigung des elastisch verformbaren Übertragungselements und allgemein einer winkligen Auslenkung des Ausgangselements entgegenwirkt.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Baugruppe für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker einer Fahrzeug-Bremsanlage vorgesehen. Die Baugruppe umfasst ein Betätigungsglied, welches mit einer mittels eines Bremspedals erzeugten ersten Betätigungskraft beaufschlagbar ist, und ein Gehäuse, in welchem das Betätigungsglied aufgenommen ist, wobei das Gehäuse mit einer elektromechanisch erzeugten zweiten Betätigungskraft beaufschlagbar ist. Weiterhin umfasst die Baugruppe ein sich von dem Gehäuse weg erstreckendes Ausgangselement, welches zur Übertragung der ersten und der zweiten Betätigungskraft hin zu einem Bremszylinder der Fahrzeug-Bremsanlage ausgebildet ist, und ein in einer Einbremsrichtung kraftübertragend zwischen dem Betätigungsglied und dem Gehäuse einerseits und dem Ausgangselement andererseits angeordnetes, elastisch verformbares Übertragungselement, welches dazu ausgebildet ist, die erste Betätigungskraft von dem Betätigungsglied und die zweite Betätigungskraft von dem Gehäuse aufzunehmen und auf das Ausgangselement zu übertragen. Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist bei der Baugruppe ferner eine starr am Gehäuse angeordnete Abstützung für einen Abschnitt des Ausgangselements vorgesehen, wobei der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements zwischen der Abstützung einerseits und dem Übertragungselement andererseits angeordnet ist.
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Das Betätigungsglied sollte relativ zu dem Gehäuse verlagerbar sein, und zwar in der Einbremsrichtung und in einer zur Einbremsrichtung entgegengesetzten Richtung. Das Betätigungsglied kann an seinem einem Ende direkt oder indirekt (z. B. über eine Eingangsstange) mit dem Bremspedal verbunden sein, über welches der Fahrer die erste Betätigungskraft aufzubringen vermag. Das Betätigungsglied kann insbesondere durch Betätigung des Bremspedals in die Einbremsrichtung verlagert werden und mittels der Rückstellkraft einer Rückstellfeder und/oder eines Bremszylinders wieder in eine Ruheposition zurückverlagert werden. Das Betätigungsglied kann an seinem anderen Ende zur Übertragung der ersten Betätigungskraft an das Übertragungselement ausgebildet sein. Das Betätigungsglied kann als Betätigungsstange oder Betätigungskolben mit im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sein. Das Betätigungsglied kann ferner mit dem Gehäuse gekoppelt sein, beispielsweise mittels entsprechend ausgeformter Kopplungselemente. Eine Verlagerung des Betätigungsglieds kann auch zu einer Verlagerung des Gehäuses führen.
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Das Gehäuse kann Teil eines Aktuators des elektromechanischen Bremskraftverstärkers sein. Bei einer elektrischen Ansteuerung des Aktuators kann das Gehäuse zu einer Betätigung der Fahrzeug-Bremsanlage in der Einbremsrichtung verlagert werden. Das Gehäuse kann auch direkt oder indirekt mit einem Druckkolben des Bremszylinders gekoppelt sei, so dass eine Verlagerung des Gehäuses zu einer Verlagerung des Druckkolbens und damit zum Aufbau eines Bremsdrucks führt. Ferner kann das Gehäuse mit dem Betätigungsglied gekoppelt sein, so dass eine Verlagerung des Gehäuses auch zu einer Verlagerung des Betätigungsglieds führen kann.
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Das Ausgangselement kann teilweise innerhalb des Gehäuses aufgenommen sein. Beispielsweise kann ein erster Abschnitt des Ausgangselements aus dem Gehäuse heraus und in den Bremszylinder der Fahrzeug-Bremsanlage hinein ragen. Ein zweiter Abschnitt des Ausgangselements (beispielsweise der abgestützte oder abstützbare Abschnitt) kann zumindest bereichsweise in dem Gehäuse aufgenommen und zur Aufnahme der ersten und/oder zweiten Betätigungskraft ausgebildet sein. Der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements kann dazu ausgebildet sein, in Anlage mit dem Übertragungselement zu sein oder gebracht zu werden.
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Das Übertragungselement kann scheibenförmig ausgebildet sein (z. B. als so genannte Reaktionsscheibe). Das Übertragungselement kann eine radial äußere Fläche besitzen, die das Gehäuse zu kontaktieren vermag, um die zweite Betätigungskraft aufzunehmen. Das Übertragungselement kann ferner eine radial innere Fläche aufweisen, die zur Aufnahme der ersten Betätigungskraft ausgebildet sein kann. Im abgestützten Zustand des Ausgangselements, wie bei der Durchführung eines Bremsvorgangs, kann das Übertragungselement zur Übertragung der ersten und/oder zweiten Betätigungskraft an das Ausgangselement elastisch verformt sein oder werden.
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Eine winklige Auslenkung des Ausgangselements kann durch die starr am Gehäuse angeordnete Abstützung dadurch verringert oder zumindest weitgehend verhindert werden, dass der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements zwischen der Abstützung einerseits und dem Übertragungselement andererseits örtlich festgelegt ist. Dies schließt nicht aus, dass ein oder mehrere weitere Elemente kraftübertragend zwischen dem abgestützten oder abstützbaren Abschnitt des Ausgangselements und der Abstützung einerseits und/oder dem Übertragungselement andererseits angeordnet sind. Die Abstützung ist dazu geeignet, einer winkligen Auslenkung des Ausgangselements derart entgegen zu wirken, dass dieses im Wesentlichen nur parallel zu der Längsachse des Gehäuses translatorisch verlagerbar ist. Die Kraftübertragung in der Baugruppe findet folglich auch im Wesentlichen gleichmäßig und entlang der Längsachse des Gehäuses statt.
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In einer Weiterbildung weist die Abstützung eine entgegen der Einbremsrichtung angeordnete Innenfläche auf, welche dazu ausgebildet ist, in Anlage mit dem abgestützten oder abstützbaren Abschnitt des Ausgangselements zu sein oder zu gelangen. Insbesondere während der Durchführung eines Bremsvorgangs kann der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements in Anlage mit der Innenfläche sein oder gelangen. Die Innenfläche kann auf den abgestützten oder abstützbaren Abschnitt des Ausgangselements eine entgegen der Einbremsrichtung wirkende Kraft ausüben, welche einer zu einer winkligen Auslenkung des Ausgangselements führenden Kraft entgegenwirkt. Zumindest mit einem Teilbereich der Innenfläche kann die Abstützung an dem Gehäuse angeordnet sein.
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Die Abstützung kann jedenfalls teilweise von einem separaten Abstützbauteil gebildet sein, welches am Gehäuse befestigt ist. Das Abstützbauteil kann aus einem starren Material gefertigt sein, wie beispielsweise Stahl oder Blech. Das Abstützbauteil kann am Gehäuse mittels Schweißen, insbesondere mittels Ultraschall-Schweißen befestigt sein. Auch eine Verschraubung des Abstützbauteils am Gehäuse oder andere Befestigungsarten kommen in Frage.
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Bei einigen Ausführungsformen kann die Abstützung zumindest teilweise die Begrenzung einer Aufnahme bilden, in welcher (zumindest) der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements und das Übertragungselement aufgenommen sind. In einer beispielhaften Ausgestaltung kann die Aufnahme von einer Ausnehmung des Gehäuses gebildet sein. Die Abstützung kann sich dann zumindest teilweise über eine Stirnseite des Gehäuses hinweg erstrecken, in welcher die Ausnehmung ausgeformt ist. Alternativ hierzu können das Übertragungselement und der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. In dieser Ausgestaltung weist das Gehäuse beispielsweise eine dem Bremszylinder der Fahrzeug-Bremsanlage zugewandte Stirnseite auf, an welcher die Abstützung angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung hintergreift die Abstützung sowohl das Übertragungselement wie auch den abgestützten oder abstützbaren Abschnitt des Ausgangselements.
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In einer weiteren Weiterbildung kann das Ausgangselement einen Schaft und einen Kopf umfassen, wobei der Kopf einen größeren Durchmesser als der Schaft aufweist und an einem dem Gehäuse zugewandten Ende des Schafts ausgebildet ist. Der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements kann in dieser Weiterbildung am Kopf ausgebildet sein. Das Ausgangselement kann gemäß dieser Weiterbildung noch einen Übergangsabschnitt umfassen, welcher zwischen dem Schaft und dem Kopf angeordnet ist. Der Durchmesser des Übergangsabschnitts kann stufenlos vom Schaft zum Kopf hin zunehmen. Der Kopf und der Schaft können zylinderförmig entlang der Längsachse des Ausgangselements ausgebildet sein. Der Kopf kann wenigstens abschnittsweise in der Aufnahme aufgenommen sein. Bei dieser Weiterbildung vermag die Abstützung mit einem Abschnitt des Kopfes des Ausgangselements zusammenwirken, der dem Übertragungselement abgewandt ist. Insbesondere kann dies die dem Übertragungselement abgewandte Stirnseite des Kopfes sein. Auf den Kopf des Ausgangselements wird bei dieser Weiterbildung mittels der starren Abstützung eine Kraft ausgeübt, welche die zu einer winkligen Ablenkung des Ausgangselements führende Kraft (beispielsweise Schwingungen des Gehäuses) kompensiert.
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In einer Ausgestaltung der Baugruppe kann die Abstützung dazu ausgebildet sein, das Ausgangselement derart abzustützen, dass im abgestützten Zustand eine Längsachse des Ausgangselements und eine Längsachse des Gehäuses im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Der abgestützte Zustand kann beispielsweise während eines Bremsvorgangs vorliegen, wenn der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements in Anlage mit der Abstützung gebracht wird. Die Abstützung vermag demnach das Ausgangselement derart auszurichten, dass ein „Abknicken“ des Ausgangselements bezüglich einer Längsachse des Gehäuses verhindert wird. Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Abstützung ferner dazu ausgebildet sein, das Ausgangselement derart abzustützen, dass im abgestützten Zustand das elastisch verformbare Übertragungselement über dessen Erstreckung senkrecht zur Längsachse des Gehäuses im Wesentlichen gleichmäßig verformt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Baugruppe kann die Abstützung eine kreisringförmige Abstützfläche für das Ausgangselement definieren. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine derartige Ausgestaltung der Abstützung beschränkt. Alternativ hierzu kann die Abstützung auch in Form voneinander entlang einer Umfangsrichtung des Schafts des Ausgangselements beabstandet angeordneter Abstützelemente ausgebildet sein. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Abstützung sind denkbar.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein elektromechanischer Bremskraftverstärker für eine Fahrzeug-Bremsanlage bereitgestellt, der eine Baugruppe gemäß der Offenbarung sowie einen Elektromotor und ein Getriebe zur Beaufschlagung des Gehäuses der Baugruppe mit der zweiten Betätigungskraft aufweist.
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Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann dazu vorgesehen sein, die durch die Betätigung eines Bremspedals bereitgestellte Bremskraft zu verstärken. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann auch dazu vorgesehen sein, unabhängig von der Betätigung des Bremspedals eine Bremskraft bereitzustellen, beispielsweise in einem autonomen oder teilautonomen Fahrbetrieb. Das Getriebe kann funktional zwischen dem Elektromotor und dem Gehäuse der Baugruppe vorgesehen sein.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Fahrzeug-Bremsanlage bereitgestellt, welche eine Baugruppe gemäß dem ersten Aspekt oder einen Bremskraftverstärker gemäß dem zweiten Aspekt umfasst. Die Fahrzeug-Bremsanlage kann dazu ausgelegt sein, in einem autonomen oder teilautonomen Fahrbetrieb betrieben zu werden.
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Figurenliste
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Weitere Aspekte, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren. In diesen zeigen:
- 1 schematisch eine Fahrzeug-Bremsanlage mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker, der eine Baugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
- 2A schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht eine Baugruppe für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker gemäß der vorliegenden Offenbarung mit einer Abstützung gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei
- 2B die Abstützung gemäß der ersten Ausführungsform schematisch in einer Aufsicht zeigt; und
- 3 schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht eine Baugruppe für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker gemäß der vorliegenden Offenbarung mit einer Abstützung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung
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In der 1 ist eine Fahrzeug-Bremsanlage 1000 mit einer Baugruppe 100 gezeigt. Die Baugruppe 100 ist hier als Teil eines Bremskraftverstärkers 200 dargestellt. Im Folgenden sollen zunächst der Aufbau und die Funktionsweise der Fahrzeug-Bremsanlage 1000 gemäß 1 beschrieben werden, die so auch in Ausführungsbeispielen zum Einsatz gelangen kann.
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Die Fahrzeug-Bremsanlage 1000 gemäß 1 umfasst die Baugruppe 100, den Bremskraftverstärker 200, einen Bremszylinder 300 und vier mit dem Bremszylinder 300 hydraulisch verbundene Radbremsen 400. Der Bremszylinder 300 ist im Ausführungsbeispiel ein Hauptbremszylinder der Fahrzeug-Bremsanlage 1000.
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In die Baugruppe 100 ragt ein Eingangselement 110 hinein, welches mittels eines nicht gezeigten Bremspedals mit einer vom Fahrer erzeugten ersten Betätigungskraft beaufschlagbar ist. Ein Betätigungsglied 120 ist mit dem Eingangselement 110 kraftübertragend gekoppelt. Das Betätigungsglied 120 ist in einer Ausnehmung 162 eines Gehäuses 160 der Baugruppe 100 aufgenommen. Das Betätigungsglied 120 ist innerhalb der Ausnehmung 162 entlang einer Gehäuse-Längsachse L verlagerbar aufgenommen. Die erste Betätigungskraft kann von dem Betätigungsglied 120 über eine Fühlscheibe 130 an ein elastisch verformbares, scheibenförmiges Übertragungselement 140 (eine so genannte Reaktionscheibe) übertragen werden.
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Das elastisch verformbare Übertragungselement 140 ist dazu ausgebildet, die erste Betätigungskraft von dem Betätigungsglied 120 (über die Fühlscheibe 130) und eine über das Gehäuse 160 übertragene, elektromechanisch erzeugte zweite Betätigungskraft aufzunehmen. Weiterhin ist das elastisch verformbare Übertragungselement 140 dazu ausgebildet, die erste und die zweite Betätigungskraft an ein Ausgangselement 150 zu übertragen. Zum Zweck dieser Kraftübertragung ist das Übertragungselement 140 entlang seiner gesamten Erstreckung senkrecht zur Längsachse L elastisch verformbar.
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Das Ausgangselement 150 befindet sich in der Darstellung der 1 in Anlage mit einer dem Betätigungsglied 120 abgewandten Seite des Übertragungselements 140. Das Ausgangselement 150 ist teilweise innerhalb des Gehäuses 160 angeordnet und dazu ausgebildet, die mittels der elastischen Verformung des Übertragungselements 140 übertragene Betätigungskraft einem Kolben im Bremszylinder 300 der Fahrzeug-Bremsanlage 1000 zuzuführen. Im Bremszylinder 300 wird so ein hydraulischer Bremsdruck erzeugt, welcher über Ventile den Radbremsen 400 zugeführt werden kann.
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Die weiteren Einzelheiten der Kraftübertragung innerhalb eines Bremskraftverstärkers 200 sowie der hydraulischen Druckerzeugung mittels eines Bremszylinders 300 sind dem Fachmann bekannt und bedürfen hier keiner weiteren Erläuterung.
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Wie oben bereits erwähnt, ist das Gehäuse 160 mit einer elektromechanisch erzeugten zweiten Betätigungskraft beaufschlagbar. Diese Kraftbeaufschlagung erfolgt in der Darstellung der 1 mittels einer Betätigungseinheit 170. Die Betätigungseinheit 170 kann beispielsweise in Form einer gezahnten Hülse ausgebildet sein, welche das Gehäuse 160 entlang seines Außenumfangs zumindest teilweise umschließt. Das Gehäuse 160 ist mit der Betätigungseinheit 170 derart gekoppelt, dass eine Verstellung der Betätigungseinheit 170 jedenfalls in der Einbremsrichtung entlang der Längsachse L ebenfalls zu einer Verstellung des Gehäuses 160 jedenfalls in der Einbremsrichtung entlang der Längsachse L führt. In der in 1 dargestellten Ausführungsform bezeichnet die Längsachse L in einer Ruhestellung des Bremskraftverstärkers sowohl die Längsachse des Betätigungsglieds 120, die Längsachse des Ausgangselements 150, die Längsachse des Gehäuses 160 und auch die Längsachse der Betätigungseinheit 170. Mit anderen Worten verlaufen diese Längsachsen koaxial zueinander.
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Zur Erzeugung der zweiten Betätigungskraft umfasst der Bremskraftverstärker 200 neben der Baugruppe 100 einen elektrisch ansteuerbaren Elektromotor 210 und ein Getriebe 220. Der Elektromotor 210 und das Getriebe 220 sind dazu ausgebildet, elektromechanisch die zweite Betätigungskraft zu erzeugen, welche alternativ oder zusätzlich zu der ersten Betätigungskraft auf den Bremszylinder 300 zur Durchführung oder Unterstützung eines Bremsvorgangs aufgebracht werden kann.
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Die zweite Betätigungskraft kann anhand des von dem Fahrer auf das Bremspedal ausgeübten Betätigungswegs und/oder der vom Fahrer erzeugten ersten Betätigungskraft ermittelt werden, beispielsweise mittels eines Wegsensors, der mit dem Bremspedal oder dem Betätigungsglied 120 gekoppelt ist, oder durch Messung des im Bremszylinder 300 vom Fahrer erzeugten Bremsdrucks, der sensorisch erfasst und ggf. plausibilisiert wird. Alternativ hierzu kann der Verzögerungswunsch und damit die mittels des Bremskraftverstärkers 200 aufzubringende Betätigungskraft auch von einem System für autonomes oder teilautonomes Fahren initiiert sein, so dass keine Betätigungskraft auf den Fahrer selbst zurückgeht..
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Die Fahrzeug-Bremsanlage 1000 kann sowohl in einem autonomen wie auch in einem teilautonomen Fahrbetrieb betrieben werden. In einem autonomen oder teilautonomen Fahrbetrieb wird die auf den Bremszylinder 300 einwirkende Betätigungskraft allein von dem Elektromotor 210 und dem Getriebe 220 erzeugt, ohne dass der Fahrer das Bremspedal betätigen muss (es findet also keine Kraftverstärkung im eigentlichen Sinn statt). In einem herkömmlichen Fahrbetrieb entspricht die auf den Bremszylinder 300 einwirkende Betätigungskraft der Summe der ersten, vom Fahrer aufgebrachten, und der zweiten, vom Bremskraftverstärker 200 aufgebrachten (verstärkenden) Betätigungskraft.
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Beispielsweise durch Unebenheiten in der Fahrbahn oder durch ruckartige Betätigung des Bremspedals bei einer Gefahrenbremsung können in der Baugruppe 100 Schwingungen entstehen. Insbesondere bei einer starren Kopplung des Gehäuses 160 mit dem Betätigungsglied 120 können diese Schwingungen zu einer winkligen Auslenkung (einem „Abknicken“) des Ausgangselements 150 relativ zu dem Gehäuse 160 führen. Die Längsachse des Ausgangselements 150 und die Längsachse des Gehäuses 160 fluchten in diesem Fall nicht mehr miteinander. Dieses „Abknicken“ des Ausgangselements 150 kann zu einer ungleichmäßigen, insbesondere einseitigen Verteilung der ersten und der zweiten Betätigungskraft auf das zwischen dem Ausgangselement 150 und dem Gehäuse 160 angeordnete Übertragungselement 140 führen. Diese ungleichmäßige Verteilung der Betätigungskraft wiederum kann eine Überlastung des Übertragungselements 140 und eine Beschädigung desselben zur Folge haben.
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Die winklige Auslenkung des Ausgangselements 150 kann gemäß der vorliegenden Offenbarung mittels einer Abstützung 180 für einen Abschnitt des Ausgangselements 150 verhindert werden. Die Abstützung 180 ist hierbei in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel an einer dem Bremszylinder 300 zugewandten Stirnseite 164 des Gehäuses angeordnet.
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Die Abstützung 180 gemäß 1 ist als kreisringförmige Blechscheibe ausgebildet und im Bereich einer flanschartig ausgebildete Durchmessererweiterung des Gehäuses 160 an dieses angeschweißt.
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Auf die weitere Ausgestaltung der Abstützung 180 wird unter Bezugnahme auf die 2A und 2B im Folgenden genauer eingegangen.
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2A zeigt im Wesentlichen die bereits in 1 dargestellte Baugruppe 100 mit einer Abstützung 180 gemäß einer Ausführungsform ähnlich der von 1. Gleiche Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen. Die Längsachse L entspricht in der 2A wiederum in einer Ruhestellung des Bremskraftverstärkers 200 der Längsachse des Betätigungsglieds 120, der Längsachse des Ausgangselements 150, und auch der Längsachse des Gehäuses 160.
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Abweichend von 1 ist bei der Baugruppe 100 gemäß 2A ein Sensorträger (ohne Bezugszeichen) mit starr mit dem Betätigungsglied 120 gekoppelt. Der Sensorträger umfasst einen aus dem Gehäuse 160 heraus ragenden Abschnitt, an dem ein Wegsensor angebracht ist. Aus dem solchermaßen erfassten, zurückgelegten Weg des Betätigungsglieds 120 wird in einem Steuergerät die aufzubringende Verstärkungskraft berechnet.
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Wie aus der 2A ersichtlich, ist das Ausgangselement 150 kolbenförmig ausgebildet und umfasst einen Schaft 152, einen Übergangsbereich 154 und einen Kopf 156. Der Schaft 152 erstreckt sich aus dem Gehäuse 160 heraus und weist einen geringeren Durchmesser als der Kopf 156 auf. Der Kopf 156 ist an einem dem Gehäuse 160 zugewandten Ende des Schafts 152 ausgebildet. Der Übergangsbereich 154 ist zwischen dem Schaft 152 und dem Kopf 156 angeordnet, wobei ein Durchmesser des Ausgangselements 150 im Bereich des Übergangsbereichs 154 stufenlos vom Schaft 152 zum hin Kopf 156 zunimmt.
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In der Darstellung der 2A ist in einer dem Betätigungsglied 120 gegenüberliegenden Stirnseite 164 des Gehäuses eine zylindrische Ausnehmung 166 gebildet. In der Ausnehmung 166 sind sowohl das Übertragungselement 140 wie auch der Kopf 156 des Ausgangselements 150 aufgenommen. Eine dem Betätigungsglied 120 zugewandte Stirnseite 156a des Kopfes 156 befindet sich in loser Anlage an dem Übertragungselement 140.
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Wie oben im Zusammenhang mit 1 bereits erwähnt, ist das scheibenförmige Übertragungselement 140 dazu ausgebildet, die erste und/oder zweite Betätigungskraft aufzunehmen und auf das Ausgangselement 150 zu übertragen. Zu diesem Zweck weist das Übertragungselement 140 bezüglich der Längsachse L einen radial äußeren Bereich 142 und einen radial inneren Bereich 144 auf. In der Darstellung gemäß 2A befindet sich das Übertragungselement 140 mit seinem radial äußeren Bereich 142 in Anlage mit einer kreisringförmigen Schulter 168 des Gehäuses 160. Der radial innere Bereich 144 des Ausgangselements 140 befindet sich zur Aufnahme der ersten Betätigungskraft in Anlage mit der Fühlscheibe 130.
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Eine dem Betätigungsglied 120 abgewandte Stirnseite 156b des Kopfes 156 bildet in der Darstellung der 2A den abgestützten oder abstützbaren Abschnitt des Ausgangselements 150. Die Stirnseite 156b wirkt dazu mit der Abstützung 180 zusammenwirken, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf 2B genauer beschrieben wird.
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2B zeigt eine Draufsicht in Einbremsrichtung (entlang der Längsachse L) auf die Abstützung 180 gemäß der vorliegenden Ausführungsform (ähnlich der aus der 1). Die Abstützung 180 ist in der Darstellung der 2B von einem separaten Abstützbauteil gebildet und weist in Einbremsrichtung eine kreisringförmige Abstützfläche 182 für das Ausgangselement 150 auf. Der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements 150 kann während des oben beschriebenen Kraftübertragungsvorgangs der ersten und/oder zweiten Betätigungskraft in Anlage mit der Abstützfläche 182 gebracht werden. Durch die kreisringförmige Ausbildung der Abstützfläche 182 überlappt die Abstützung 180 den abgestützten oder abstützbaren Abschnitt des Ausgangselements 150 (hier: die dem Bremskolben 300 zugewandte Rückseite 156b des zylinderförmigen Kopfes 156) entlang dessen kompletten Außenumfangs. Die Abstützung 180 vermag demnach entgegen der Einbremsrichtung eine gleichmäßig auf das Ausgangselement 150 wirkende Abstützkraft zu erzeugen. Diese Abstützkraft wirkt einer, beispielsweise durch in das Gehäuse 160 eingeleitete Schwingungen hervorgerufenen, winkligen Auslenkung des Ausgangselements 150 relativ zu der Längsachse L entgegen. Mit anderen Worten stützt die Abstützung 180 das Ausgangselement 150 derart ab, dass bei Anlage des abgestützten Abschnitts des Ausgangselements 150 an der Abstützung 180 (also im abgestützten Zustand) die Längsachse des Ausgangselements 150 und die Längsachse des Gehäuses 160 im Wesentlichen koaxial zueinander ausgerichtet sind.
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Aufgrund der Abstützung 180 und der dadurch hervorgerufenen entsprechenden Ausrichtung des Ausgangselements 150 findet eine Kraftübertragung von dem Betätigungsglied 120 und dem Gehäuse 160 auf das Ausgangselement 150 im Wesentlichen nur parallel zur Längsachse L statt. Eine Kraftübertragung oder Auslenkung der Komponenten der Baugruppe 100 unter einem Winkel relativ zur Längsachse L wird durch die Abstützung 180 verhindert. Insbesondere findet auch die Kraftübertragung mittels des Übertragungselements 140 nur parallel zur Längsachse L statt. Mit anderen Worten wird, wenn der abgestützte oder abstützbare Abschnitt des Ausgangselements 150 mit der Abstützung 180 zusammenwirkt, das Übertragungselement 140 über dessen gesamte Erstreckung senkrecht zur Längsachse L im Wesentlichen gleichmäßig elastisch verformt. Eine ungleichmäßige Belastung, insbesondere eine Überlastung, des Übertragungselements 140 während des Betriebs des Bremskraftverstärkers 200 wird durch die vorgeschlagene Abstützung 180 verhindert, da das Ausgangselement 150 nicht mehr bezüglich des Übertragungselements 140 „Abknicken“ und diese dadurch übermäßig quetschen kann. Hierdurch werden der Verschleiß und das Risiko einer Beschädigung des Übertragungselements 140 verringert.
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Wie in 2B dargestellt, umfasst die Abstützung 180 neben der reisringförmigen Abstützfläche 182 eine ebenfalls kreisringförmige Befestigungsfläche 184, welche in radialer Richtung außerhalb der Abstützfläche 182 angeordnet ist. Mittels der Befestigungsfläche 184 kann die Abstützung 180 an dem Gehäuse befestigt werden. Beispielsweise kann eine Schweißverbindung zwischen der Befestigungsfläche 184 und der Stirnseite 164 des Gehäuses 160 vorgesehen werden. Beispielsweise wird die Schweißverbindung mittels eines Ultraschall-Schweißvorgangs hergestellt.
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In der Darstellung der 2A ist die Abstützung 180 derart an dem Gehäuse 160 angeordnet, dass sie die Ausnehmung 166 des Gehäuses 160 zumindest teilweise überdeckt. Die Ausnehmung 166 des Gehäuses 160 wird demnach zum einen von dem Gehäuse 160 und zum anderen von der Abstützung 180 begrenzt. Eine alternative Ausgestaltung der Abstützung 180 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 3A und 3B erläutert.
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Die 3A zeigt die Baugruppe 100 gemäß 2A, wobei identische Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen sind.
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Im Unterschied zu 3A weist das Gehäuse 160a gemäß der Ausgestaltung der 3A nicht die Ausnehmung 166 auf. Stattdessen ist die Stirnseite 164a plan mit der Schulter 168a des Gehäuses 160a ausgebildet. Das Übertragungselement 140 und der Kopf 156 des Ausgangselements 150 sind in der Darstellung der 3A außerhalb des Gehäuses 160 angeordnet. Weiterhin ist die Abstützfläche 182a relativ zu der Befestigungsfläche 184a der Abstützung 180a in Einbremsrichtung versetzt angeordnet.
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Gemäß der Darstellung der 3A bildet die Abstützung 180a zusammen mit der Stirnseite 164a des Gehäuses 160a ebenfalls eine Aufnahme 166a, wobei die Abstützung 180a in dieser Ausgestaltung den Kopf 156 und das Übertragungselement 140 hintergreift.
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Die hier offenbarten Lösungen reduzieren oder verhindern einerseits die winklige Auslenkung (das „Abknicken“) des Ausgangselements 150 relativ zu einer Längsachse L des Gehäuses 160, 160a. Hierdurch wird gewährleistet, dass die von dem Betätigungsglied 120 und dem Gehäuse 160, 160a aufgebrachte erste und/oder zweite Betätigungskraft im Wesentlichen vollständig parallel entlang einer gemeinsamen Längsachse L des Gehäuses 160, 160a und des Bremszylinders 300 an diesen übertragen wird. Das Zustandekommen von unter einem größeren Winkel relativ zur Längsachse L auftretenden Kraftkomponenten wird vermieden. Da diese winklig auftretenden Kraftkomponenten eventuell nicht oder nicht vollständig an den Bremszylinder 300 übertragen werden können, wird einem hierdurch entstehenden Bremskraftverlust ebenfalls entgegengewirkt.
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Außerdem wird eine durch eine ungleichmäßige Kraftübertragung hervorgerufene, einseitige Belastung, insbesondere eine Überlastung (z. B. ungleichmäßige Quetschung), des Übertragungselements 140 gemäß der vorliegenden Offenbarung durch die starr am Gehäuse 160 angeordnete Abstützung 180 verhindert. Der Verschleiß und damit das Risiko einer Beschädigung des Übertragungselements 140 werden bei der offenbarten Baugruppe 100 im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Baugruppen für elektromechanische Bremskraftverstärker demnach verringert. Die Lebensdauer der Baugruppe 100 und des Bremskraftverstärkers 200 wird dadurch verlängert.
