DE102014205858A1 - Electromechanical brake booster - Google Patents
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Abstract
Ein elektromechanischer Bremskraftverstärker umfasst ein entlang einer Translationsachse axial verlagerbares Druckelement (31) zur Anordnung in einem Kraftübertragungsweg zwischen einem Bremspedal und einem Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeugs, ein Getriebe (34), welches einen Elektromotor (33) mit dem Druckelement (31) koppelt, um eine Drehbewegung des Elektromotors (33) in eine Translationsbewegung des Druckelements (31) umzusetzen, und eine Rückstellfeder (62) zur Rückstellung des Druckelements (31) in eine Ruhestellung. Das Druckelement (31) weist einen Spindelabschnitt (35) auf. Das Getriebe (34) weist eine ortsfest drehbar gelagerte Mutter (35) zum Gewindeeingriff mit dem Spindelabschnitt (35) auf. Die Rückstellfeder (62) greift an der Mutter (35) an, um auf diese ein Drehmoment auszuüben. Es wird ein einfach aufgebauter und kompakter elektromechanischer Bremskraftverstärker geschaffen, der eine zuverlässige Pedalrückstellung gewährleistet.An electromechanical brake booster comprises a pressure element (31) axially displaceable along a translation axis for placement in a power transmission path between a brake pedal and a master cylinder of a motor vehicle, a transmission (34) coupling an electric motor (33) to the pressure element (31) To convert rotational movement of the electric motor (33) in a translational movement of the pressure element (31), and a return spring (62) for returning the pressure element (31) in a rest position. The pressure element (31) has a spindle section (35). The gearbox (34) has a stationary rotatably mounted nut (35) for threaded engagement with the spindle portion (35). The return spring (62) engages the nut (35) to apply torque thereto. It creates a simple and compact electromechanical brake booster, which ensures a reliable pedal return.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Bremskraftverstärker, umfassend ein entlang einer Translationsachse axial verlagerbares Druckelement zur Anordnung in einem Kraftübertragungsweg zwischen einem Bremspedal und einem Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeugs, ein Getriebe, welches einen Elektromotor mit dem Druckelement koppelt, um eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung des Druckelements umzusetzen, und eine Rückstellfeder zur Rückstellung des Druckelements in eine Ruhestellung, wobei das Druckelement einen Spindelabschnitt und das Getriebe eine ortsfest drehbar gelagerte Mutter zum Gewindeeingriff mit dem Spindelabschnitt aufweist. The invention relates to an electromechanical brake booster, comprising a along a translation axis axially displaceable pressure element for arrangement in a power transmission path between a brake pedal and a master cylinder of a motor vehicle, a transmission which couples an electric motor with the pressure element to a rotational movement of the electric motor in a translational movement implement the pressure element, and a return spring for returning the pressure element in a rest position, wherein the pressure element has a spindle portion and the transmission has a stationary rotatably mounted nut for threaded engagement with the spindle portion.
Entsprechende elektromechanische Bremskraftverstärker sind beispielsweise aus
In einer Kraftfahrzeugbremsanlage mit elektromechanischem Bremskraftverstärker muss das Bremspedal nach einem Bremsvorgang mit Bremspedalbetätigung in seine Ruhestellung zurückgebracht und dort gehalten werden. Dies kann mit Hilfe des Drucks im Hauptbremszylinder erfolgen, über welchen das Druckelement und damit auch das Bremspedal in die jeweilige Ruhestellung zurückgedrängt wird. In a motor vehicle brake system with an electromechanical brake booster the brake pedal must be returned to its rest position after braking with brake pedal operation and held there. This can be done by means of the pressure in the master cylinder, via which the pressure element and thus also the brake pedal is pushed back into the respective rest position.
Um eine hinreichende Rückstellung in die Ruhestellung zu ermöglichen, wird gemäß
Weitere elektromechanische Bremskraftverstärker sind aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Alternativen zu den vorgenannten elektromechanischen Bremskraftverstärkern aufzuzeigen. The invention has for its object to provide alternatives to the aforementioned electromechanical brake boosters.
Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, einen einfach aufgebauten und kompakten elektromechanischen Bremskraftverstärker zu schaffen, der eine zuverlässige Pedalrückstellung gewährleistet. In particular, the invention aims to provide a simple and compact electromechanical brake booster that ensures reliable pedal return.
Diese Aufgabe wird durch einen elektromechanischen Bremskraftverstärker gemäß Patentanspruch 1 gelöst. This object is achieved by an electromechanical brake booster according to claim 1.
Die Erfindung schafft einen elektromechanischen Bremskraftverstärker, umfassend ein entlang einer Translationsachse axial verlagerbares Druckelement zur Anordnung in einem Kraftübertragungsweg zwischen einem Bremspedal und einem Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeugs, ein Getriebe, welches einen Elektromotor mit dem Druckelement koppelt, um eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung des Druckelements umzusetzen, und eine Rückstellfeder zur Rückstellung des Druckelements in eine Ruhestellung, wobei das Druckelement einen Spindelabschnitt und das Getriebe eine ortsfest drehbar gelagerte Mutter zum Gewindeeingriff mit dem Spindelabschnitt aufweist und die Rückstellfeder an der Mutter angreift, um auf diese ein Drehmoment auszuüben. The invention provides an electromechanical brake booster comprising a pressure element axially displaceable along a translation axis for placement in a force transmission path between a brake pedal and a master cylinder of a motor vehicle, a transmission coupling an electric motor to the pressure element, rotational movement of the electric motor into translational motion of the pressure element implement, and a return spring for returning the pressure element in a rest position, wherein the pressure element has a spindle portion and the transmission has a stationary rotatably mounted nut for threaded engagement with the spindle portion and the return spring engages the nut to exert on this torque.
Dies ermöglicht einen sehr kompakten Rückstellmechanismus mit vorteilhafter Krafteinleitung. Die Mutter kann schon bei geringstem Nachlassen des Stellmoments des Elektromotors zurückdrehen, da die Krafteinleitung ohne Umweg über das Druckelement erfolgen kann. This allows a very compact return mechanism with an advantageous introduction of force. The nut can turn back even at the slightest decrease in the actuating torque of the electric motor, since the force can be applied without detour via the pressure element.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Patentansprüche. So kann beispielsweise die Rückstellfeder sich um das Druckelement herum erstreckend angeordnet werden, um eine besonders kompakte Bauweise zu erzielen. Advantageous embodiments are the subject of further claims. For example, the return spring can be arranged extending around the pressure element in order to achieve a particularly compact design.
Die Rückstellfeder kann insbesondere als radial gewickelte Spiralfeder ausgeführt werden, die sich besonders platzsparend unterbringen lässt, da ihre Axialerstreckung vergleichsweise gering ist. The return spring can be designed in particular as a radially wound coil spring, which can be accommodated in a particularly space-saving manner, since its axial extent is comparatively low.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Rückstellfeder zwei Enden auf, wovon das erste Ende an der Mutter und das zweite Ende an einem Gehäuse, durch welches das Druckelement hindurchgeführt ist, abstützt ist. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine gute Lagefixierung der Rückstellfeder. According to a further advantageous embodiment of the invention, the return spring has two ends, of which the first end is supported on the nut and the second end on a housing through which the pressure element is passed, is supported. This allows a simple way a good positional fixation of the return spring.
Vorzugsweise erstreckt sich die Rückstellfeder um den Außenumfang der Mutter. Hierdurch werden Beeinträchtigungen des Bauraums um das Druckelement herum in einem Bereich außerhalb des Gewindeeingriffs mit der Mutter vermieden. So bleibt mehr Spielraum für die Unterbringung eines Kraftsensors. Zudem ergibt sich ein großer Hebelarm im Hinblick auf den Angriff an der Mutter. Preferably, the return spring extends around the outer circumference of the nut. As a result, impairments of the space around the pressure element around in a region outside the threaded engagement with the mother are avoided. This leaves more room for accommodating a force sensor. In addition, there is a large lever arm with regard to the attack on the mother.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Getriebe ein Abtriebsglied, das auf dem Außenumfang der Mutter angeordnet ist. Hierdurch lässt sich im Vergleich zu den in
Vorzugsweise ist die Rückstellfeder neben dem auf dem Außenumfang der Mutter angeordneten Abtriebsglied positioniert. Preferably, the return spring is positioned adjacent to the driven member disposed on the outer circumference of the nut.
Weiterhin kann die Mutter über ein einziges Lager an dem Gehäuse, durch welches das Druckelement verläuft, abgestützt sein, wodurch die Bauweise leichter und kompakter wird. Furthermore, the nut can be supported via a single bearing on the housing through which the pressure element extends, whereby the construction is lighter and more compact.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch einen elektromechanischen Bremskraftverstärker gemäß Patentanspruch 8 gelöst. The above object is further achieved by an electromechanical brake booster according to claim 8.
Dieser elektromechanische Bremskraftverstärker umfasst ein entlang einer Translationsachse axial verlagerbares Druckelement zur Anordnung in einem Kraftübertragungsweg zwischen einem Bremspedal und einem Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeugs, und ein Getriebe, welches einen Elektromotor mit dem Druckelement koppelt, um eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung des Druckelements umzusetzen, wobei das Druckelement einen Spindelabschnitt aufweist und das Getriebe eine ortsfest drehbar gelagerte Mutter zum Gewindeeingriff mit dem Spindelabschnitt aufweist sowie ferner eine Kegelradstufe, wobei ein Kegelrad auf dem Außenumfang der Mutter angeordnet ist. This electromechanical brake booster comprises a pressure element axially displaceable along a translation axis for placement in a power transmission path between a brake pedal and a master cylinder of a motor vehicle, and a transmission coupling an electric motor to the pressure element to translate rotational motion of the electric motor into translational motion of the pressure element the pressure element has a spindle portion and the gear has a stationary rotatably mounted nut for threaded engagement with the spindle portion and further comprises a bevel gear, wherein a bevel gear is arranged on the outer circumference of the nut.
Dies gestattet eine sehr kompakte Bauweise und ermöglicht bei einfachem Aufbau eine gute Kraftübertragung bei geringer Reibung. Zudem lassen sich relativ große Übersetzungsverhältnisse im Bereich von 2:1 bis 4:1 verwirklichen, so dass verhältnismäßig kleine Motoren mit höheren Drehzahlen zum Einsatz kommen können. This allows a very compact design and allows for a simple structure good power transmission with low friction. In addition, relatively large gear ratios in the range of 2: 1 to 4: 1 can be realized, so that relatively small engines can be used at higher speeds.
Ein solcher Bremskraftverstärker stellt aus den folgenden Gründen eine interessante Alternative zu den eingangs genannten elektromechanischen Bremskraftverstärkern dar. Such a brake booster is an interesting alternative to the aforementioned electromechanical brake booster for the following reasons.
Zum Druckelement konzentrische Elektromotoren wie beispielsweise in
Herkömmliche Schneckentriebe sind zwar im Hinblick auf die Motorabmessungen günstig, da große Übersetzungsverhältnisse erzielt werden können. Jedoch sind die kraftübertragenden Flächen im Getriebe verhältnismäßig klein und daher nur gering belastbar. Zudem ist die Reibung im Getriebe verhältnismäßig hoch, so dass hohe Rückstellkräfte benötigt werden, um das Druckelement und das Bremspedal sicher in die Ruhestellung zurückzuführen. Although conventional worm drives are favorable in terms of motor dimensions, since large transmission ratios can be achieved. However, the force-transmitting surfaces in the transmission are relatively small and therefore only slightly resilient. In addition, the friction in the transmission is relatively high, so that high restoring forces are required to return the pressure element and the brake pedal safely in the rest position.
Zahnstangenantriebe wie in
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Mutter, die beispielsweise als Trapezgewindemutter oder Kugelgewindemutter ausgeführt werden kann, über ein einziges Lager an dem Gehäuse, durch welches das Druckelement verläuft, abgestützt sein, wodurch sich eine besonders leichte und kompakte Bauweise ergibt. According to an advantageous embodiment, the nut, which can be embodied, for example, as a trapezoidal nut or ball screw nut, is supported by a single bearing on the housing through which the pressure element extends, resulting in a particularly lightweight and compact construction.
Ein solcher Bremskraftverstärker kann ferner mit einer Rückstellfeder ausgestattet werden. Die Rückstellfeder kann wie oben beschrieben ausgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, eine axial auf das Druckelement wirkende Rückstellfeder, beispielsweise in Form einer Zylinderschraubenfeder, einzusetzen. Such a brake booster can also be equipped with a return spring. The return spring can be carried out as described above. However, it is also possible to use an axially acting on the pressure element return spring, for example in the form of a cylindrical coil spring.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in: The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing. The drawing shows in:
Das erste Ausführungsbeispiel zeigt in
Zwischen dem Bremspedal
Die mechanische Verbindung umfasst ein entlang einer Translationsachse A axial verlagerbares Druckelement
Der elektromechanische Bremskraftverstärker
Durch den Elektromotor
Die Mutter
Das Getriebe
Die Kegelradstufe kann zwischen Abtriebs- und Antriebsseite ein Übersetzungsverhältnis im Bereich von 2:1 bis 4:1 aufweisen, so dass ein verhältnismäßig kleiner Elektromotor
Das antriebsseitige Kegelrad
Aufgrund der Anordnung des abtriebseitigen Kegelrads
Anstelle einer Kegelradstufe kann das Getriebe
Ein Bremskraftverstärker der vorstehend erläuterten Art kann ferner mit einer Rückstellfeder ausgestattet werden. Ein Beispiel für eine solche Rückstellfeder wird nachfolgend im Rahmen eines weiteren Ausführungsbeispiels erläutert. Es ist auch möglich, eine axial auf das Druckelement
Das in den
Wie
Die Rückstellfeder
Die Mutter
Die Rückstellfeder
Insbesondere kann die Rückstellfeder
Bevorzugt weist die Rückstellfeder
Die Rückstellfeder
Anstelle einer Spiralfeder können jedoch auch andere Federtypen als Rückstellfeder
Die Rückstellfeder
In Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels kann anstelle der Kegelradstufe
Insbesondere kann das Getriebe statt der Kegelradstufe einen Riementrieb gemäß
Weiterhin kann als Abtriebsglied ein Schneckenrad vorgesehen werden, das mit einer motorgetriebene Schnecke in Eingriff steht. Furthermore, as a driven member, a worm wheel can be provided which engages with a motor-driven worm.
Ferner sind auch Stirnradgetriebestufen möglich. Furthermore, spur gear stages are possible.
Zudem können im Fall mehrstufiger Getriebe zwischen dem Elektromotor
Die vorstehend erläuterten elektrischen Bremskraftverstärker ohne Pedalkraftsimulator zeichnen sich durch einen besonders einfachen und kompakten Aufbau aus. Sie ermöglichen eine zuverlässige Pedalrückstellung. The above-described electric brake booster without pedal force simulator are characterized by a particularly simple and compact design. They allow a reliable pedal reset.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie weiterer Abwandlungen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Insbesondere können beschriebene Merkmale auch dann untereinander kombiniert werden, wenn dies nicht ausdrücklich ausgeführt ist, solange dies technisch möglich ist. The invention has been explained in more detail above with reference to exemplary embodiments and further modifications. However, it is not limited thereto, but includes all the embodiments defined by the claims. In particular, features described can also be combined with one another, if this is not explicitly stated, as long as this is technically possible.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Bremspedal brake pedal
- 11 11
- Koppelgestänge coupling linkage
- 20 20
- Hauptbremszylinder Master Cylinder
- 30 30
- elektromechanischer Bremskraftverstärker electromechanical brake booster
- 31 31
- Druckelement pressure element
- 32 32
- Kopplungselement coupling element
- 33 33
- Elektromotor electric motor
- 34 34
- Getriebe transmission
- 35 35
- Mutter mother
- 36 36
- Spindelabschnitt spindle section
- 37 37
- abtriebsseitiges Kegelrad output side bevel gear
- 37' 37 '
- abtriebsseitiges Riemenrad output side pulley
- 38 38
- antriebsseitiges Kegelrad Drive-side bevel gear
- 38' 38 '
- antriebsseitiges Riemenrad drive-side pulley
- 39 39
- Motorabtriebswelle Engine output shaft
- 40 40
- ESP-Hydraulikeinheit ESP hydraulic unit
- 50 50
- Radbremse wheel brake
- 60 60
- Gehäuse casing
- 61 61
- Lager camp
- 62 62
- Rückstellfeder Return spring
- 63 63
- erstes Ende first end
- 64 64
- zweites Ende second end
- 65 65
- Riemen belt
- 66 66
- Wand wall
- A A
- Translationsachse translation axis
- B B
- Drehachse des Motors Rotary axis of the engine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10327553 A1 [0002, 0004, 0004, 0022] DE 10327553 A1 [0002, 0004, 0004, 0022]
- DE 102007032501 A1 [0002] DE 102007032501 A1 [0002]
- DE 19939950 A1 [0005, 0015] DE 19939950 A1 [0005, 0015]
- EP 2465741 A1 [0005, 0024, 0024] EP 2465741 A1 [0005, 0024, 0024]
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014205858.9A DE102014205858A1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Electromechanical brake booster |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014205858.9A DE102014205858A1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Electromechanical brake booster |
Publications (1)
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DE102014205858A1 true DE102014205858A1 (en) | 2015-10-01 |
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ID=54066725
Family Applications (1)
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DE102014205858.9A Withdrawn DE102014205858A1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Electromechanical brake booster |
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DE (1) | DE102014205858A1 (en) |
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2014
- 2014-03-28 DE DE102014205858.9A patent/DE102014205858A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
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