[go: up one dir, main page]

WO2012059444A1 - Getriebemotorantrieb für eine kombinierte kraftfahrzeugbremse - Google Patents

Getriebemotorantrieb für eine kombinierte kraftfahrzeugbremse Download PDF

Info

Publication number
WO2012059444A1
WO2012059444A1 PCT/EP2011/069079 EP2011069079W WO2012059444A1 WO 2012059444 A1 WO2012059444 A1 WO 2012059444A1 EP 2011069079 W EP2011069079 W EP 2011069079W WO 2012059444 A1 WO2012059444 A1 WO 2012059444A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor drive
brake
geared motor
transmission
gear
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/069079
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Balz
Stefan Pfeiffer
Jürgen Bauer
Thomas Böhme
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves Ag & Co. Ohg filed Critical Continental Teves Ag & Co. Ohg
Publication of WO2012059444A1 publication Critical patent/WO2012059444A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/02Fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2123/00Multiple operation forces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/44Mechanical mechanisms transmitting rotation
    • F16D2125/46Rotating members in mutual engagement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/44Mechanical mechanisms transmitting rotation
    • F16D2125/46Rotating members in mutual engagement
    • F16D2125/52Rotating members in mutual engagement with non-parallel stationary axes, e.g. worm or bevel gears

Definitions

  • the invention relates to a geared motor drive, insbeson ⁇ particular for a motor vehicle combined brake with elektromo ⁇ toric actuable parking brake device according to the features of the preamble of the claim. 1
  • gear motor drives are universally applicable to a motor vehicle.
  • a preferred and comparatively novel application takes place directly directly on a motor vehicle brake device.
  • An electromechanically actuated wheel brake of the so-called floating caliper type basically comprises a brake housing and a holder for the vehicle-fixed arrangement of brake housing and friction linings on the vehicle.
  • An inventive power ⁇ vehicle brake can in principle be exclusively electromechanical ⁇ cally operable or electromechanical Actuate the ⁇ supply covers only a parking brake function ⁇ .
  • Each geared motor drive comprises for this purpose an electric motor which drives a multistage gear, in particular a two-stage worm gear.
  • Worm gear is designed as a reduction gear in the slow.
  • the advantage is achieved that a ver ⁇ equal, smaller, more cost-effective drive motor with a comparatively high nominal speed and relatively niedri ⁇ according torque can be selected with low power requirement, and wherein the worm gear enables torque wall ⁇ lung. This will cost both as well
  • the worm gear also allows a recaphem ⁇ ing training, so that in principle an electroless
  • the gears and in particular a driven wheel on an output side of the reduction gear is an essential gearbox construction Part which transmits comparatively high torques (for applying the brake) in the direction of the output. Because statutory defined clamping forces of a parking brake function in the amount of about 17 kilonewtons, there is a corresponding ⁇ ho he stress caused by bending moments and axial forces ähnli ⁇ ches, so that this storage of particular importance.
  • Generic Getriebemotorantriebe for KraftHerbrem ⁇ sen further include a downstream converter for additional conversion of the rotary (drive) rotary motion in a translational (brake) actuating movement.
  • gear transmission has several Ge ⁇ drive stages with multiple gear pairs, each having a helical toothing.
  • gear shafts are each supported in combination bearings, wherein the axial bearing with axial bearing means spatially offset to radial bearing means in a common bearing ring of the combination bearing is proposed.
  • the combination bearings are each received in the region of a shaft end at the bottom of a blind bore of a housing. Furthermore, an electrically switchable freewheel is provided, which allows a self-locking function if desired.
  • a primary object of the present invention is therefore to present a more comfortable acting gear motor drive.
  • the object is achieved by the characterizing features of the independent claim by at least one additional device for generating an additional friction torque is provided, which is able to tune the drive train improved.
  • the additional device is preferably arranged integrated into the gear train of the geared motor drive.
  • the additional device comprises at least one elastically biased spring element, which acts on a transmission component, such as in particular a transmission shaft, elastic.
  • the elastically preloaded loading for generating the additional frictional torque can be either axially (parallel) directed to ei ⁇ ner axis of rotation of the transmission shaft or transversely to this axis of rotation (tangential and / or radial with respect to the axis of rotation) may be provided.
  • the construction can be designed so that the rotation of the gear component rotating sense dependent influences the friction generated ⁇ moment.
  • the additionally generated torque can be dimensioned differently in the application direction than in the release direction.
  • the supply may be set apparatus constructively designed so that it has the predetermined spring biasing action necessarily he ⁇ enables in combination with the respective rotation of the transmission device, which caused friction torque as a function of the prevailing direction of rotation of the transmission device differed ⁇ Lich form.
  • FIG. 4 shows a schematic replacement diagram of an additional device for generating a frictional torque
  • Fig. 5-7 two gradually different embodiments of a particularly simple and retrofittable implementable additional device comprising a spring element.
  • Fig. 1 illustrates a known gear motor drive 1 on the application example of a combined hydraulically and electrically actuated motor vehicle brake 2.
  • This has a hydraulically actuated service brake function and an electromechanically actuated parking brake function.
  • the motor vehicle brake 2 is exemplified as Wegsat- tel disc brake executed.
  • a brake caliper 3 surrounds a friction ring 4 of a brake disc not shown in detail and has at least one along the axis A slidably disposed in a piston bore 5 piston 6 which limits an operating pressure chamber 7 and serves for direct loading of a first friction lining 8.
  • the brake caliper 3 (so-called Faustsattel) is axially displaceable ⁇ tion to a vehicle fixedly arranged holder 9, so that fistfinger side can be dispensed hydrau ⁇ lic actuating means by Reak ⁇ tion forces are exploited to an indirectly actuated friction lining 10 for conditioning to bring to the friction ring 4.
  • the electromechanical actuation for a parking brake function is a reversible electric motor 11 and a two-stage design gear, where appropriate, additional (rotary) sensor S and an integrated, electronic ⁇ African control unit 12 may be provided.
  • the transmission has an at least partially hollow Ge ⁇ housing 13 made of plastic material for at least partially receiving the electric motor 11 and for receiving and supporting other transmission components and a closure element (cover) 14.
  • the housing 13 is attached flanged to the brake caliper 3.
  • the transmission is performed by two, similarly designed in ⁇ We sentlichen, gear stages 15,16, which in particular have inclined or helically toothed Schne ⁇ CKE worm wheel arrangements.
  • the first gear stage 15 has a worm 24 on a motor shaft 17 which meshes with a worm wheel 25, on the shaft 26 of which the worm 27 of the second gear stage 16 is arranged, which meshes with the driven gear 18.
  • the driven gear 18 (Ge ⁇ trieberad) is preferably made of steel material and has ⁇ ra dial outside via a wheel disc 36 and radially inward over ei ⁇ ne hub 30. Further, a shaft 19 is a threaded spindle 21 connected to the output gear 18th The threaded spindle 21 in turn is rotatably and axially disposed relative to the brake caliper 3 immovably with a thrust bearing 20 in the brake caliper 3.
  • the threaded spindle 21 is part of a WälzSystemgetriebes, the rolling elements 22, intermediate spring elements 23 and a rotatably and axially relative to the brake caliper 3 displaceable threaded nut comprises, and is used for conversion into a translational movement.
  • Fig. 4 illustrates very schematically a novel, integrated into a gear train additional device 37 for generating a friction torque, which is suitable to allow a comfortable operation.
  • the additional device 37 comprises an elastically biased spring element 33, which acts on at least one transmission ⁇ elastic component.
  • the designs are based on a separate elastic-rubbing action of at least one transmission component on at least one friction ⁇ point .
  • the variants each comprise at least one prestressed spring element 33 made of preferably non-deformed metal sheet material.
  • a particular advantage is that the spring element 33 can be retrofitted comparatively easily in the case of an existing structure without having to intervene profoundly in the foundations of this construction. It is understood that the friction conditions can be influenced by different material ⁇ pairings, by, for example, steel / steel or plastic / steel - pairings are provided.
  • the spring element 33 is bent as a clamp-shaped, as well as at least partially guided with undersize about the shaft 26 arranged, bow spring provided, and wherein two diametrically mutually clamp-like opposite spring leg provided respectively in Rad ⁇ alcardi R permanent elastic rested biased on the ⁇ parent peripheral portion of the shaft 26, and there ⁇ ent ⁇ fold by the desired friction effect on the transmission component. Due to the at least partially radially open gestalte ⁇ te design of the spring element 33, it is possible to investigateclipsen the shaft 26 with a radially directed mounting movement radially into the bow spring. In other words, the spring element 33 can be mounted fixed to the housing, and the shaft 26 is inserted radially directed.
  • the spring element 33 is formed as largely annular and undersized about a shaft 26 wound wrap whose Wi ⁇ ckeliques is coordinated with the direction of rotation of the shaft 26 so that a principle electroless Dishem ⁇ tion function for a direction of rotation in the release direction of the brake, as a result of tangential on the shaft circumference attacking friction ⁇ or drag forces is possible.
  • the rotary drive of the shaft 26 is not affected in the application direction by this functionality substantially because the self-locking effect of the wrap - is reduced in direction of rotation in Zuspannraum the brake - by the exclusively reversed drag effect.
  • the spring element 33 is not formed completely closed annular, also a radially ge ⁇ directed snap-fitting of the shaft 26 can be made.
  • a basically also possible, completely closed ⁇ ne, annular, design of the spring element 33 would require dage ⁇ gen to thread it onto the shaft 26 before the shaft 26 is mounted in the housing 13.
  • the embodiment according to FIGS. 2 and 3 is also based on an additional device 37 for generating an additional frictional torque.
  • the additional device 37 is in the rich storage of a transmission component (a shaft 26) provided. Therefore, a particularly adapted Axialla ⁇ device 28 is provided, which is adapted to produce defined elastic bias (friction).
  • a resiliently biased spring element 33 that urges a transmission device elas ⁇ table, advantageously helps to avoid unwanted noise, especially in solvent processes.
  • the applied transmission component can be any rotating transmission component such as, in particular, a gear wheel, a transmission shaft, a bearing or the like.
  • an intermediate element 34 and a ball 35, a point, a dome or another component with a correspondingly adapted friction radius are arranged between shaft 26 and spring element 33.
  • the Fe ⁇ derelement 33 may be received elastically biased in a blind bore from the cover 14 and arranged guided.
  • an adjusting device for adjusting the position of the shaft 26 may be provided in relation to the adjacent partner. As a result, a clearance compensation for gearing game is possible.
  • the precise design of the spring element 33 can in principle relate to all spring designs and materials, such as ins ⁇ particular metallic coil springs, torsion springs, spiral springs, elasto elements and / and the like more and mixing ⁇ forms thereof.
  • the shaft 26 is provided with an axially directed projection or thrust pin with the adapted friction radius, which axially is supported on the spring element 33.
  • the spring element 33 for example, dish spring-like from a cup-shaped sheet metal material as Umform ⁇ workpiece formed. It is conceivable that the biasing force of the spring element 33 is adjustable by geeig ⁇ designated adjusting means, which may have screwing, are pre ⁇ seen.
  • the shaft 26 is biased in the axial direction in the housing 13 or lid gela ⁇ siege, wherein the directional spring preload allows a more comfortable function, such as in particular a low-noise release operation of a parking brake function.
  • the invention is described primarily for application to a wheel brake with electromotive actuation for implementing automated parking brake interventions.
  • the invention is not limited to applications in brakes in a motor vehicle. Rather, an application for other gear motor drives such as gear motor drives for closing elements such as doors, De ⁇ cher, tops, window or steering principle conceivable.
  • gear motor drives for closing elements such as doors, De ⁇ cher, tops, window or steering principle conceivable.
  • electromechanically operated systems and actuators fundamentally enable value-added functionalities which can be electronically controlled or regulated and operated by third parties, ie independently of drivers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Ein Getriebemotorantrieb insbesondere für eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsvorrichtung einer Kraftfahrzeugbremse mit einem Antriebsmodul enthaltend einen Elektromotor (11) und eine mehrstufig ausgebildete Getriebeeinheit, wobei eine Zusatzvorrichtung zur Erzeugung von einem zusätzlichen Reibmoment vorgesehen ist, wodurch Betätigungsvorgänge besonders gleichmäßig ausgeführt werden und in einem zugespannten Zustand eine stromlose Selbsthemmungsfunktion unterstützt oder ermöglicht wird.

Description

GETRIEBEMOTORANTRIEB FÜR EINE KOMBINIERTE KRAFTFAHRZEUGBREMSE
Die Erfindung betrifft einen Getriebemotorantrieb, insbeson¬ dere für eine kombinierte Kraftfahrzeugbremse mit elektromo¬ torisch betätigbarer Parkbremsvorrichtung nach den Merkmalen vom Oberbegriff vom Patentanspruch 1.
Prinzipiell sind Getriebemotorantriebe universell bei einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Eine bevorzugte und vergleichswei- se neuartige Applikation erfolgt unmittelbar direkt an einer KraftfahrzeugbremsVorrichtung .
Eine elektromechanisch betätigbare Radbremse vom sogenannten Schwimmsatteltyp umfasst prinzipiell ein Bremsgehäuse und einen Halter zur fahrzeugfesten Anordnung von Bremsgehäuse und Reibbelägen am Fahrzeug. Eine erfindungsgemäße Kraft¬ fahrzeugbremse kann prinzipiell ausschließlich elektromecha¬ nisch betätigbar sein, oder die elektromechanische Betäti¬ gung erstreckt sich ausschließlich auf eine Feststellbrems¬ funktion. Jeder Getriebemotorantrieb umfasst zu diesem Zweck einen Elektromotor der ein mehrstufiges Getriebe, insbesondere ein zweistufiges Schneckengetriebe, antreibt. Das
Schneckengetriebe ist als Untersetzungsgetriebe ins Langsame ausgelegt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass ein ver¬ gleichsweise kleiner, kostengünstiger Antriebsmotor mit vergleichsweise hoher Nenndrehzahl und verhältnismäßig niedri¬ gem Drehmoment bei geringem Strombedarf ausgewählt werden kann, und wobei das Schneckengetriebe eine Drehmomentwand¬ lung ermöglicht. Dadurch werden sowohl Kosten als auch
Strombedarf und Dimension (Baugröße) des Elektromotors abge¬ senkt. Das Schneckengetriebe ermöglicht auch eine selbsthem¬ mende Ausbildung, so dass prinzipiell eine stromlose
(Park) Bremsfunktion realisierbar ist. Die Getrieberäder und insbesondere ein Abtriebsrad auf einer Ausgangsseite des Untersetzungsgetriebes stellt ein wesentliches Getriebebau- teil dar, welches vergleichsweise hohe Drehmomente (zum Zuspannen der Bremse) in Richtung Abtrieb überträgt. Wegen gesetzlich definierter Zuspannkräfte einer Parkbremsfunktion in Höhe von etwa 17 Kilonewton besteht eine entsprechend ho¬ he Beanspruchung durch Biegemomente, Axialkräfte und ähnli¬ ches, so dass dieser Lagerung besondere Bedeutung zukommt.
Gattungsgemäße Getriebemotorantriebe für Kraftfahrzeugbrem¬ sen umfassen des Weiteren einen nachgeschalteten Wandler zur zusätzlichen Wandlung der rotatorischen (Antriebs-) Drehbewegung in eine translatorische (Brems-) Betätigungsbewegung.
Aus der DE 103 49 078 AI ist eine elektromechanische Rei¬ bungsbremse mit einer Elektromotor-Zahnradgetriebekombi¬ nation bekannt. Das Zahnradgetriebe verfügt über mehrere Ge¬ triebestufen mit mehreren Zahnradpaaren, die jeweils eine Schrägverzahnung aufweisen. Zur Aufnahme von axial und radial gerichteten Kräften sind Getriebewellen jeweils in Kombilagern abgestützt, wobei die Axiallagerung mit Axiallagermitteln räumlich versetzt zu Radiallagermitteln in einem gemeinsamen Lagerring des Kombilagers vorgeschlagen wird. Die Kombilager sind jeweils im Bereich von einem Wellenende am Boden einer Sackbohrung von einem Gehäuse aufgenommen. Des Weiteren ist ein elektrisch umschaltbarer Freilauf vorgesehen, welcher auf Wunsch eine Selbsthemmungsfunktion ermöglicht .
Es hat sich erwiesen, dass sich bekannte Getriebemotorantriebe in Abhängigkeit von Betriebs- und Randbedingungen wie insbesondere in Abhängigkeit von der Höhe der Zuspannkräft, in Abhängigkeit vom Verschleißzustand, abhängig von Schmie¬ rungsbedingungen und/oder der Aggregattemperatur unkomfortabel verhalten können. Der erforderliche Strombedarf ist verbesserungsfähig, und die Geräuschemission während einer Be- tätigung ist nicht immer vorbildlich. Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen noch komfortabler agierenden Getriebemotorantrieb vorzulegen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von dem unabhängigen Patentanspruch gelöst, indem wenigstens eine Zusatzvorrichtung zur Erzeugung von einem zusätzlichen Reibmoment vorgesehen ist, das in der Lage ist, den Antriebsstrang verbessert abzustimmen. Die Zusatzvorrichtung ist bevorzugt in den Getriebestrang des Getriebemotorantriebs fest integriert angeordnet. Dabei umfasst die Zusatzvorrichtung wenigstens ein elastisch vorgespanntes Federelement, welches ein Getriebebauelement, wie insbesondere eine Getriebewelle, elastisch beaufschlagt. Die elastisch vorgespannte Beaufschlagung zur Erzeugung des zusätzlichen Reibmomentes kann entweder axial (parallel) gerichtet zu ei¬ ner Drehachse der Getriebewelle oder quer zu dieser Drehachse (tangential und/oder radial in Bezug auf die Drehachse) vorgesehen sein. Die Konstruktion kann so gestaltet sein, dass der Drehsinn vom Getriebebauelement das erzeugte Reib¬ moment drehsinnabhängig beeinflusst. Mit anderen Worten kann das zusätzlich erzeugte Drehmoment in Zuspannrichtung anders als in Löserichtung bemessen sein. Insbesondere kann die Zu- satzvorrichtung konstruktiv so gestaltet sein, dass es die vorgegebene Federvorspannwirkung in Kombination mit dem jeweiligen Drehsinn des Getriebebauelementes zwangsläufig er¬ möglicht, das bewirkte Reibmoment in Abhängigkeit von dem herrschenden Drehsinn des Getriebebauelementes unterschied¬ lich auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass ein Zuspann- vorgang einer Fahrzeugbremse nicht zwangsläufig mit einem zusätzlichen Reibmoment beaufschlagt ist, so dass Verlustar¬ beit, Strombedarf etc. reduziert ist. Ein drehrichtungsab- hängiger Selbstverstärkungseffekt kann eine Beeinflussung von dem erzeugten Reibmoment ermöglichen. Dies ist mit dem besonderen Vorteil verknüpft, dass keinerlei gesonderte elektronische Steuerung oder Regelung notwendig ist. Demzu¬ folge ist der Energiebedarf eines Getriebemotorantriebs, wie auch dessen Hardwarebedarf, im Vergleich zu vorbekannten Maßnahmen reduziert, so dass ohne Funktionsreduktion eine besonders ressourcenschonende Problemlösung ermöglicht ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung anhand der Zeichnung am Beispiel eines Ausführungsbei¬ spiels hervor.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine bekannte hydraulisch und elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsvorrichtung etwa maßstäblich und im Schnitt,
Fig. 2 und 3 schematisiert Einzelheiten einer ersten Ausführungsform mit einer Zusatzvorrichtung mit einer verbesserter Lagerung vom Getriebebauelement,
Fig. 4 prinzipielles Ersatzschaubild einer Zusatzvorrichtung zur Erzeugung eines Reibmomentes, und
Fig. 5-7 zwei graduell unterschiedliche Aus führungs formen einer besonders einfach sowie nachrüstbar implementierbaren Zusatzvorrichtung enthaltend ein Federelement.
Die Fig. 1 verdeutlicht einen bekannten Getriebemotorantrieb 1 am Anwendungsbeispiel einer kombiniert hydraulisch und elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeugbremse 2. Diese weist eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremsfunktion und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion auf. Die Kraftfahrzeugbremse 2 ist exemplarisch als Schwimmsat- tel-Scheibenbremse ausgeführt. Eine Bremszange 3 umgreift einen Reibring 4 einer nicht im Einzelnen gezeigten Bremsscheibe und verfügt über wenigstens einen entlang der Achse A verschiebbar in einer Kolbenbohrung 5 angeordneten Kolben 6 der einen Betriebsdruckraum 7 begrenzt und zur direkten Beaufschlagung eines ersten Reibbelags 8 dient. Weiterhin ist die Bremszange 3 (sogenannter Faustsattel) axial in Re¬ lation zu einem fahrzeugfest angeordneten Halter 9 verschiebbar ausgebildet, so dass faustfingerseitig auf hydrau¬ lische Betätigungsmittel verzichtet werden kann, indem Reak¬ tionskräfte ausgenutzt werden, um einen indirekt betätigten Reibbelag 10 zur Anlage an den Reibring 4 zu bringen. Der elektromechanischen Betätigung für eine Feststellbremsfunktion dient ein drehrichtungsumkehrbarer Elektromotor 11 und ein zweistufig ausgebildetes Getriebe, wobei gegebenenfalls zusätzlich (Dreh-) Sensorik S und eine integrierte, elektro¬ nische Steuereinheit 12 vorgesehen sein kann. Das Getriebe verfügt über ein zumindest teilweise hohl ausgebildetes Ge¬ häuse 13 aus Kunststoffwerkstoff zur zumindest teilweisen Aufnahme vom Elektromotor 11 sowie zur Aufnahme und Lagerung von weiteren Getriebebauelementen sowie über ein Verschlußelement (Deckel) 14. Das Gehäuse 13 ist an der Bremszange 3 angeflanscht befestigt. Das Getriebe ist durch zwei, im We¬ sentlichen bauähnliche, Getriebestufen 15,16 ausgeführt, die insbesondere schräg- oder schraubenförmig verzahnte Schne¬ cke-Schneckenrad-Anordnungen aufweisen. Die erste Getriebestufe 15 verfügt über eine Schnecke 24 auf einer Motorwelle 17, die mit einem Schneckenrad 25 kämmt, auf dessen Welle 26 die Schnecke 27 der zweiten Getriebestufe 16 angeordnet ist, welche mit dem Abtriebsrad 18 kämmt. Das Abtriebsrad 18 (Ge¬ trieberad) ist bevorzugt aus Stahlwerkstoff und verfügt ra¬ dial außen über eine Radscheibe 36 und radial innen über ei¬ ne Nabe 30. Weiterhin ist ein Schaft 19 einer Gewindespindel 21 mit dem Abtriebsrad 18 verbunden. Die Gewindespindel 21 ist ihrerseits drehbar sowie axial relativ zur Bremszange 3 unverschiebbar mit einem Axiallager 20 in der Bremszange 3 angeordnet. Die Gewindespindel 21 ist Bestandteil eines Wälzkörpergetriebes, das Wälzkörper 22, zwischengeschaltete Federelemente 23 und eine drehfest sowie axial relativ zur Bremszange 3 verschiebbare Gewindemutter umfasst, und zur Umwandlung in eine Translationsbewegung dient.
Für eine stromlos verriegelte Feststellbremsfunktion ist be¬ vorzugt die zweite Getriebestufe 16 selbsthemmend ausge¬ führt .
Zum einfachen Lösen der Feststellbremsfunktion ist es möglich, den Drehsinn vom Getriebe zu ändern, indem der Elektromotor 7 reversiert betrieben wird.
Die Fig. 4 verdeutlicht sehr schematisiert eine neuartige, in einen Getriebestrang integrierte Zusatzvorrichtung 37 zur Erzeugung eines Reibungsmomentes, welche geeignet ist, eine komfortable Funktion zu ermöglichen.
Einzelheiten von besonders vereinfacht implementierbaren Ausführungsbeispielen sind den Figuren 5-7 zu entnehmen. Dabei umfasst die Zusatzvorrichtung 37 ein elastisch vorgespanntes Federelement 33, welches wenigstens ein Getriebe¬ bauelement elastisch beaufschlagt. Die Bauformen beruhen auf einer gesonderten elastisch-reibenden Beaufschlagung von wenigstens einem Getriebebauelement an wenigstens einer Reib¬ stelle. Die Varianten umfassen zu diesem Zweck jeweils wenigstens ein vorgespanntes Federelement 33 aus vorzugsweise spanlos umgeformtem, metallischem Blechwerkstoff. Den Varianten ist gemeinsam, dass ein gehäusefest angeordnetes, und klammerartig um eine (Getriebe) Welle 26 gelegtes, elastisch vorgespannt an der Welle 26 angreifendes, Federelement 33 eine Reibkraft entfaltet, welche quer oder tangential zur Drehachse D der Welle 26 angeordnet ist. Ein besonderer Vor¬ teil besteht darin, dass das Federelement 33 vergleichsweise einfach bei einer prinzipiell bestehenden Konstruktion nachgerüstet werden kann, ohne tiefgreifend in die Grundlagen dieser Konstruktion eingreifen zu müssen. Es versteht sich, dass die Reibverhältnisse durch unterschiedliche Werkstoff¬ paarungen beeinflusst werden können, indem beispielsweise Stahl/Stahl oder Kunststoff/Stahl - Paarungen vorgesehen werden .
Bei der Aus führungs form nach Fig. 5 ist das Federelement 33 als klammerförmig gebogen, sowie zumindest partiell mit Untermaß um die Welle 26 geführt angeordnete, Bügelfeder vorgesehen, und wobei zwei diametral einander klammerartig gegenüber liegend vorgesehene Federschenkel jeweils in Radi¬ alrichtung R permanent elastisch vorgespannt auf dem zu¬ geordneten Umfangsabschnitt der Welle 26 aufliegen, und da¬ durch die gewünschte Reibwirkung am Getriebebauelement ent¬ falten. Durch die zumindest teilweise radial offen gestalte¬ te Bauform von dem Federelement 33 ist es ermöglicht, die Welle 26 mit einer radial gerichteten Montagebewegung radial in die Bügelfeder einzuclipsen . Mit anderen Worten kann das Federelement 33 gehäusefest montiert werden, und die Welle 26 wird radial gerichtet eingesetzt. Durch die einander dia¬ metral gegenüber liegend vorgesehenen Federbügel mit einander entgegen gesetzt sowie radial einwärts zur Drehachse D gerichteten Radialkraftkomponenten erfolgt weiterhin eine Querkraftfreie Reibkrafterzeugung. Im Übrigen ist das erzeugte zusätzliche Reibmoment weitgehend unabhängig vom Drehsinn. Für reproduzierbare Reibungsverhältnisse ist es vorteilhaft, die zugeordneten Reibflächen (Umfangsabschnitt der Welle 26) besonders zu tolerieren. Dazu kann es gehören, bestimmte Profilformen wie beispielsweise ringförmig umlau- fende (Dreh- ) Riefen oder Rillen zu vermeiden, damit Einlaufeffekte mit veränderlichen Reibungsbedingungen ausschließbar sind. Eine weitere Maßnahme kann darin bestehen, das Getrie¬ bebauelement (Welle 26) mit Mitteln zur Vergleichmäßigung der Reibungsverhältnisse zu versehen. Beispielsweise können deutliche, ringförmige Nuten 40 vorgesehen sein. Zwecks Verdrehsicherung kann das Federelement 33 mit Laschen 41 versehen sein, die vorzugsweise im Bereich von einem Steg vom Federelement 33 angeordnet sein können.
Bei der Aus führungs form nach Fig. 6 und 7 ist das Federelement 33 als weitestgehend ringförmig sowie mit Untermaß um eine Welle 26 gewickelte Schlingfeder ausgebildet, deren Wi¬ ckelrichtung derart mit der Drehrichtung von der Welle 26 koordiniert ist, dass eine prinzipiell stromlose Selbsthem¬ mungsfunktion für einen Drehsinn in Löserichtung der Bremse, infolge tangential am Wellenumfang angreifender Reibungs¬ oder Schleppkräfte ermöglicht ist. Demgegenüber wird der Drehantrieb der Welle 26 in die Zuspannrichtung durch diese Funktionalität im Wesentlichen nicht beeinträchtigt, weil die selbsthemmende Wirkung der Schlingfeder - bei Drehrichtungssinn in Zuspannrichtung der Bremse - durch die ausschließlich umgekehrt gerichtete Schleppwirkung - reduziert ist. Weil das Federelement 33 nicht vollständig ringförmig geschlossen ausgebildet ist, kann ebenfalls eine radial ge¬ richtete Einschnapp-Montage der Welle 26 vorgenommen werden. Eine prinzipiell ebenfalls mögliche, vollständig geschlosse¬ ne, ringförmige, Bauform vom Federelement 33 würde es dage¬ gen erfordern, dieses auf die Welle 26 aufzufädeln, bevor die Welle 26 im Gehäuse 13 montiert wird.
Die Aus führungs form nach den Figuren 2 und 3 basiert auch auf einer Zusatzvorrichtung 37 zur Erzeugung von einem zusätzlichen Reibmoment. Die Zusatzvorrichtung 37 ist im Be- reich der Lagerung von einem Getriebebauelement (einer Welle 26) vorgesehen. Daher ist eine besonders angepasste Axialla¬ gervorrichtung 28 vorgesehen, welche geeignet ist, definierte elastische Vorspannung (Reibung) zu erzeugen. Trial- and Error-Methoden haben erwiesen, dass ein elastisch vorgespanntes Federelement 33, das ein Getriebebauelement elas¬ tisch beaufschlagt, vorteilhaft dazu beiträgt, unerwünschte Geräusche, insbesondere bei Löseprozessen, zu vermeiden. Bei dem beaufschlagten Getriebebauelement kann es sich prinzipiell um jedwedes rotierende Getriebebauteil wie insbesondere um ein Getrieberad, um eine Getriebewelle, ein Lager oder ähnliches handeln.
Bei den Aus führungs formen nach Fig. 2 und 3 ist zwischen Welle 26 und Federelement 33 ein Zwischenelement 34 und eine Kugel 35, eine Spitze, eine Kalotte oder ein anderes Bauteil mit entsprechend angepasstem Reibradius angeordnet. Das Fe¬ derelement 33 kann in einer Sackbohrung vom Deckel 14 elastisch vorgespannt aufgenommen und geführt angeordnet sein. Bei einer Abwandlung der Erfindung kann zusätzlich, oder als Ersatz für das Federelement 33, eine Stellvorrichtung zur Einstellung der Lage der Welle 26 in Relation zum benachbarten Partner vorgesehen sein. Dadurch ist gewissermaßen ein Spielausgleich für Verzahnungsspiel ermöglicht.
Die genaue Gestaltung vom Federelement 33 kann prinzipiell sämtliche Federbauformen und Werkstoffe betreffen, wie ins¬ besondere metallische Schraubenfedern, Schenkelfedern, Biegefedern, Elastoelemente und/und ähnliches mehr sowie Misch¬ formen davon.
Alternativ ist es nach Fig. 3 auch denkbar, dass die Welle 26 mit einem axial gerichteten Vorsprung oder Anlaufzapfen mit dem angepassten Reibradius versehen ist, welcher axial an dem Federelement 33 abgestützt ist. Wie in der Zeichnung ersichtlich, kann das Federelement 33 beispielsweise teller- federartig aus einem topfförmigen Blechwerkstoff als Umform¬ werkstück ausgebildet sein. Es ist denkbar, dass die Vorspannkraft vom Federelement 33 einstellbar ist, indem geeig¬ nete Stellmittel, die Schraubmittel aufweisen können, vorge¬ sehen sind.
Es versteht sich folglich, dass die Welle 26 in Axialrichtung vorgespannt im Gehäuse 13 oder Deckel abgestützt gela¬ gert ist, wobei durch die gerichtete Federvorspannung eine komfortablere Funktion, wie insbesondere ein geräuscharmer Lösevorgang einer Feststellbremsfunktion ermöglicht ist.
Die Erfindung wird primär zur Applikation bei einer Radbremse mit elektromotorischer Betätigung zur Umsetzung automatisierter Parkbremseingriffe geschildert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Applikationen bei Bremsen in einem Kraftfahrzeug beschränkt. Vielmehr ist eine Anwendung bei anderen Getriebemotorantrieben, wie beispielsweise Getriebemotorantriebe für Verschlußelemente wie beispielsweise Türen, Dä¬ cher, Verdecke, Fenster oder Lenkungen prinzipiell denkbar. Denn elektromechanisch betriebene Systeme und Aktuatoren ermöglichen grundsätzlich Mehrwert-Funktionalitäten, welche elektronisch gesteuert oder geregelt sowie fremdbetätigt, also fahrerunabhängig, umgesetzt werden können.
Bezugszeichenliste
1 Getriebemotorantrieb
2 Kraftfahrzeugbremse
3 Bremszange
4 Reibring
5 Kolbenbohrung
6 Kolben
7 Betriebsdruckraum
8 Reibbelag
9 Halter
10 Reibbelag
11 Elektromotor
12 Steuereinheit
13 Gehäuse
14 Deckel
15 (erste) Getriebestufe
16 (zweite) Getriebestufe
17 Motorwelle
18 Abtriebsrad
19 Schaft
20 Axiallager
21 Gewindespindel
22 Wälzkörper
23 Federelement
24 Schnecke
25 Schneckenrad
26 Welle
27 Schnecke
28 Axiallagerung
29 Stirnfläche
30 Nabe
31 Ausnehmung
32 Umfang 33 Federelement
34 Zwischenelement
35 Kugel
36 Radscheibe
37 Zusatzvorrichtung
38 Stirnseite
39 Reibpartner
40 Nut
41 Lasche
42 Radiallager Winkel
A Achse
R Lagerring
5 Sensor
U Umfang
W Wälzkörper
D Drehachse
Ax Axialrichtung R Radialrichtung

Claims

Patentansprüche :
1. Getriebemotorantrieb (1) - insbesondere für eine kombi¬ nierte Kraftfahrzeugbremse (2) vorzugsweise umfassend eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse mit einer elektromo¬ torisch betätigbaren Feststellbremsvorrichtung, wobei in einer Bremszange (3) ein hydraulischer Betriebsdruckraum (7) von einem, axial entlang einer Achse A verschiebbar angeordneten, Kolben (6) begrenzt ist, der zur Durchführung von Betriebsbremsungen mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagbar ist, und wobei die Feststellbremsvorrichtung über ein Getriebe auf den Kolben (6) wirkt, indem das Getriebe eine Rotationsbewegung eines Elektromotors (11) in eine Transla¬ tionsbewegung umsetzt und eine Betätigung des Kolbens (6) zur Durchführung von Feststellbremsvorgängen bewirkt und in der betätigten Stellung hält - wobei das Getriebe Getriebe¬ bauelemente wie insbesondere paarweise schräg- und/oder schneckenverzahnte Getrieberäder aufweist, die mit Getriebe¬ wellen und Lagervorrichtungen drehbar in einem Gehäuse (13) gelagert angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebemotorantrieb eine Zusatzvorrichtung (27) zur Erzeu¬ gung von einem Zusatzreibmoment aufweist.
2. Getriebemotorantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzreibmoment veränderbar ausgebildet ist .
3. Getriebemotorantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzvorrichtung (27) einen drehrich- tungsabhängigen Selbstverstärkungseffekt aufweist.
4. Getriebemotorantrieb (1), nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzreibmoment durch eine elastische Vorspannkraft erzeugt wird, und wobei die elasti- sehe Vorspannkraft zur Erzeugung des Zusatzreibmomentes ent¬ weder axial-parallel in Bezug auf eine Drehachse (D) von dem Getriebebauelement und/oder quer zu der Drehachse (D) von dem Getriebebauelement angeordnet ist.
5. Getriebemotorantrieb (1) zumindest nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzvorrichtung (27) einem Getriebebauelement, wie insbesondere einer Welle (26), zuge¬ ordnet ist, und wenigstens ein gehäusefest abgestütztes Fe¬ derelement (33) aufweist, welches das Getriebebauelement elastisch vorgespannt beaufschlagt.
6. Getriebemotorantrieb (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebebauelement, insbesondere die Wel¬ le (26), in Axialrichtung elastisch mit Hilfe von dem Federelement (33) an einem Deckel (13,14) abgestützt ist.
7. Getriebemotorantrieb (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzvorrichtung (27), insbesondere deren Federelement (33), derart gestaltet ist, dass ein Drehsinn von dem Ge¬ triebebauelement das zusätzlich erzeugte Reibmoment beein- flusst .
PCT/EP2011/069079 2010-11-05 2011-10-31 Getriebemotorantrieb für eine kombinierte kraftfahrzeugbremse WO2012059444A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010043517 2010-11-05
DE102010043517.1 2010-11-05
DE201110085367 DE102011085367A1 (de) 2010-11-05 2011-10-28 Getriebemotorantrieb - insbesondere für eine kombinierte Kraftfahrzeugbremse
DE102011085367.7 2011-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012059444A1 true WO2012059444A1 (de) 2012-05-10

Family

ID=45971318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/069079 WO2012059444A1 (de) 2010-11-05 2011-10-31 Getriebemotorantrieb für eine kombinierte kraftfahrzeugbremse

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011085367A1 (de)
WO (1) WO2012059444A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588351B1 (ko) * 2014-09-24 2016-01-25 명성테크놀로지 주식회사 전자식 주차 브레이크용 액추에이터장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013211890B4 (de) * 2013-01-09 2023-09-07 Continental Automotive Technologies GmbH Elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse mit Mitteln zur Zuspannkraftdetektierung
DE102013022058B4 (de) 2013-12-23 2024-02-29 Zf Active Safety Gmbh Elektromechanisch und hydraulisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse mit wahlweiser Selbsthemmung
CN107420460B (zh) * 2017-09-13 2023-04-07 浙江师范大学 一种电子机械线控制动器
FR3076518B1 (fr) * 2018-01-08 2020-02-14 Robert Bosch Gmbh Bloc hydraulique de servofrein electromecanique
KR102773638B1 (ko) * 2020-01-30 2025-02-28 에이치엘만도 주식회사 브레이크장치용 엑츄에이터 및 이를 갖는 브레이크 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10104739C1 (de) * 2001-02-02 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Scheibenbremse
DE10329694A1 (de) * 2002-09-17 2004-04-01 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulische Fahrzeugbremse
DE10349078A1 (de) 2003-10-22 2005-05-25 Robert Bosch Gmbh Elektromechanische Reibungsbremse
DE102009019793A1 (de) * 2009-04-02 2010-10-07 Continental Teves Ag & Co. Ohg Kombinierte Fahrzeugbremse mit elektromechanisch betätigbarer Feststellbremse

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10104739C1 (de) * 2001-02-02 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Scheibenbremse
DE10329694A1 (de) * 2002-09-17 2004-04-01 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulische Fahrzeugbremse
DE10349078A1 (de) 2003-10-22 2005-05-25 Robert Bosch Gmbh Elektromechanische Reibungsbremse
DE102009019793A1 (de) * 2009-04-02 2010-10-07 Continental Teves Ag & Co. Ohg Kombinierte Fahrzeugbremse mit elektromechanisch betätigbarer Feststellbremse

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588351B1 (ko) * 2014-09-24 2016-01-25 명성테크놀로지 주식회사 전자식 주차 브레이크용 액추에이터장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011085367A1 (de) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1945966B1 (de) Hydraulische fahrzeugbremse mit integrierter elektromechanisch betätigbarer feststellbremse
EP3232076B1 (de) Baugruppe mit reibeinrichtung
EP3359840B1 (de) Elektrische verschleissnachstellvorrichtung einer scheibenbremse, eine entsprechende scheibenbremse und verfahren zum lüftspielmessen, -einstellen und verschleissmessen
EP2640998B1 (de) Elektromechanisch betätigbare fahrzeugbremse mit verbessertem kolben
WO2012059444A1 (de) Getriebemotorantrieb für eine kombinierte kraftfahrzeugbremse
DE102015220920B4 (de) Baugruppe mit einer Reibeinrichtung
WO1999042739A1 (de) Elektromechanisch betätigbare scheibenbremse
DE102015217164B4 (de) Baugruppe mit einer Reibeinrichtung
DE102009039164A1 (de) Lenkvorrichtung, insbesondere für eine Hinterradlenkung
WO2015082205A2 (de) Elektromechanisch betätigbare trommelbremse
DE102012216601A1 (de) Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine und einer Kupplung
DE102010056068A1 (de) Planetengetriebe, Planet und Planetenrad für ein Planetengetriebe, Handantriebseinrichtung und Antrieb mit einem Planetengetriebe
DE102014204769A1 (de) Elektromotorisch betreibbares Trommelbremsmodul
DE102010040941A1 (de) Getriebemotorantrieb - insbesondere für eine kombinierte Kraftfahrzeugbremse
DE102012208294A1 (de) Getriebemotorantrieb mit einer Kupplung, insbesondere für eine kombinierte Kraftfahrzeugbremse
EP3837454B1 (de) Zahnradanordnung und aktuator
EP3004679A1 (de) Elektrisch betätigbare trommelbremse
EP3504453B1 (de) Doppelschlingfeder, rotationseinrichtung und zu aktuierendes system
DE102019107644A1 (de) E-Achsenaktor mit Lagerung des Ritzels am Gehäuse und elektromotorisch aktuierbares Achsengetriebe
DE102015220680A1 (de) Baugruppe mit einer Reibeinrichtung
WO2018095901A1 (de) Abtriebsschnittstelle für einen getriebemotorantrieb
DE102013211890B4 (de) Elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse mit Mitteln zur Zuspannkraftdetektierung
DE102010018210A1 (de) Vorrichtung zur Verstellung der Drehwinkellage einer Welle
DE102015204588B4 (de) Aktor mit einer Reibeinrichtung unter Verwendung eines Schlingfederelementes und Verfahren zur Herstellung des Schlingfederelementes
DE102009057330A1 (de) Elektromechanische Bremse für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

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

Ref document number: 11776443

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11776443

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1