DE102018216585A1

DE102018216585A1 - Aktor eines elektronischen bremssystems

Info

Publication number: DE102018216585A1
Application number: DE102018216585.8A
Authority: DE
Inventors: Youngsong LEE
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2019-04-04
Also published as: CN109572655B; CN109572655A; US20190100188A1; US10875516B2

Abstract

Offenbart ist ein Aktor eines elektronischen Bremssystems, umfassend: einen Motor mit einem Stator und einem Rotor zum Erzeugen einer Drehkraft durch ein elektrisches Signal, wobei der Rotor einen darin vorgesehenen Aufnahmeraum aufweist; eine Energieumwandlungseinheit, die in dem Aufnahmeraum angeordnet ist und die eine Spindel umfasst, welche durch die Drehkraft des Rotors gedreht wird, sowie eine Mutter, die mit der Spindel gekoppelt ist, um durch die Rotation der Spindel linear bewegt zu werden; einen Kolben, der so gekoppelt ist, dass er sich zusammen mit der Mutter bewegt; und eine Muffe, die über ein Lager mit einem Ende des Rotors gekoppelt ist, so dass der Rotor relativ drehbar ist, und die einen inneren Raum aufweist, der in Verbindung mit dem Aufnahmeraum steht und den Kolben aufnimmt, so dass er sich vor- und zurückbewegen kann.

Description

VERWEISUNG AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119 die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0127799 , eingereicht am 29. September 2017, und der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0134332 , eingereicht am 17. Oktober 2017 beim Koreanischen Patentamt, deren Offenbarungsgehalt in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme in dieses Dokument eingeschlossen ist.
HINTERGRUND
Technikgebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein elektronisches Bremssystem, insbesondere auf ein elektronisches Bremssystem, das Bremskraft mithilfe eines elektrischen Signals erzeugt, das der Auslenkung eines Bremspedals entspricht, und auf einen hierfür verwendeten Aktor.
Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
Generell ist ein Fahrzeug zur Fahrzeugverzögerung mit einem Bremssystem ausgestattet, und in den letzten Jahren wurden verschiedene Bremssystemtypen vorgeschlagen, um eine größere und stabilere Bremskraft zu erhalten.
Das Bremssystem umfasst beispielsweise ein Antiblockiersystem (ABS), um ein Durchdrehen der Räder beim Bremsen zu verhindern, ein Bremsen-Traktionskontrollsystem (BTCS), um ein Durchdrehen der Antriebsräder bei plötzlichem Anfahren oder Beschleunigen zu verhinder, eine Fahrdynamikregelung (ESC) zur stabilen Aufrechterhaltung des Fahrzeugbetriebszustands durch Steuern des Bremshydraulikdrucks durch eine Kombination aus Antiblockiersystem und Antriebsschlupfregelung und dergleichen.
Wenn der Fahrer bei einem herkömmlichen Bremssystem das Bremspedal betätigt, wird der Radzylinder mithilfe eines mechanisch verbundenen Vakuum-Bremskraftverstärkers mit einem für das Bremsen erforderlichen Hydraulikdruck versorgt. In den letzten Jahren wird jedoch vielfach ein elektronisches Bremssystem eingesetzt, das einen Aktor beinhaltet, welcher ein elektrisches Signal über die Bremsabsicht des Fahrers vom Pedalwegsensor erhält, der bei Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer eine Auslenkung des Bremspedals erfasst und den Radzylinder mit dem für das Bremsen erforderlichen Hydraulikdruck versorgt. Beispielsweise wurde ein integriertes dynamisches Bremssystem (IDB) vorgeschlagen.
ABRISS
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines Aktors eines elektronischen Bremssystems, der in der Lage ist, Bremskraft effektiv zu erzeugen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines Aktors eines elektronischen Bremssystems, der in der Lage ist, doppeltwirkend zu arbeiten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines Aktors eines elektronischen Bremssystems, der in der Lage ist, automatisch eine Mittelstellung einzuhalten, indem sich im Aktor eine Energieumwandlungseinheit innerhalb eines gewissen Abstands nach oben, unten, links und rechts bewegen kann.
Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und sind zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Umsetzung der Offenbarung in Erfahrung gebracht werden.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Aktor eines elektronischen Bremssystems vorgesehen sein, umfassend: einen Motor zur Erzeugung einer Drehkraft durch ein elektrisches Signal, der einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei der Rotor einen darin vorgesehenen Aufnahmeraum aufweist; eine Energieumwandlungseinheit, die in dem Aufnahmeraum vorgesehen ist und die eine Spindel aufweist, welche durch die Drehkraft des Rotors gedreht wird, sowie eine Mutter, die mit der Spindel gekoppelt ist, um durch die Rotation der Spindel linear bewegt zu werden; einen Kolben, der so gekoppelt ist, dass er sich zusammen mit der Mutter bewegt; und eine Muffe, die über ein Lager mit einem Ende des Rotors gekoppelt ist, so dass der Rotor relativ drehbar ist, und die einen inneren Raum aufweist, der in Verbindung mit dem Aufnahmeraum steht und den Kolben aufnimmt, so dass er sich vor- und zurückbewegen kann.
Ferner kann der Aktor eines elektronischen Bremssystems außerdem ein Kolbengehäuse aufweisen, das darin eine Flüssigkeit speichert und das eine Druckkammer aufweist, die eine Muffe umschließt, in der der Kolben aufgenommen ist, so dass er sich vor- und zurückbewegen kann, und die Energieumwandlungseinheit kann in einem Raum vorgesehen sein, der durch den Aufnahmeraum des Rotors und die Druckkammer gebildet wird.
Ferner kann die Energieumwandlungseinheit einen Fixierstift, der mit dem Rotor gekoppelt ist und sich zusammen mit dem Rotor dreht, eine Spindel, die mit dem Fixierstift verbunden ist und sich zusammen mit dem Fixierstift dreht und eine Mutter, die mit der Spindel verschraubt ist, umfassen, und die Mutter ist fest an den Kolben gekoppelt.
Ferner kann der Aktor eines elektronischen Bremssystems außerdem eine Scheibe, die im Aufnahmeraum des Rotors vorgesehen ist, einen ersten Vorsprung, der von der Scheibe vorsteht, und einen zweiten Vorsprung, der an einer Rückseite der Mutter, die zur Scheibe weist, vorgesehen ist, umfassen, um eine Blockierung der Rotation der Spindel und der Mutter zu verhindern.
Ferner kann der Aktor eines elektronischen Bremssystems außerdem ein Kolbengehäuse aufweisen, das darin eine Flüssigkeit speichert und das eine Druckkammer aufweist, die eine Muffe umschließt, in der der Kolben aufgenommen ist, so dass er sich vor- und zurückbewegen kann, und der Kolben kann eine Kolbenstange umfassen, die an die Mutter gekoppelt und in der Druckkammer verschiebbar beweglich ist.
Ferner kann die Kolbenstange eine Drehverhinderungseinheit aufweisen, und die Drehverhinderungseinheit kann eine zylindrische Kolbenmuffe an der Innenfläche der Kolbenstange, mindestens eine Schiene in Längsrichtung an der Kolbenmuffe und einen Drehverhinderungsring mit mindestens einem Führungsvorsprung aufweisen, der an der mindestens einen Schiene montiert ist, um sich entlang der Längsrichtung der Kolbenmuffe vor- und zurückzubewegen.
Ferner kann der Aktor eines elektronischen Bremssystems außerdem umfassen: einen Gebermagnet, der an der Energieumwandlungseinheit gekoppelt ist und sich zusammen mit der Motordrehung dreht; und einen Motorstellungssensor, der koaxial vom Gebermagnet beabstandet ist und anhand einer Drehung des Gebermagnets eine Drehstellung des Motors erkennt.
Ferner kann der Aktor eines elektronischen Bremssystems außerdem ein Kolbengehäuse aufweisen, das darin eine Flüssigkeit speichert und das eine Druckkammer aufweist, in der der Kolben aufgenommen wird, so dass er sich vor- und zurückbewegen kann, und die Druckkammer wird vom Kolben in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt.
Ferner kann der Rotor an einem Ende geöffnet sein und am anderen Ende eine kreuzförmige Nut oder einen Vorsprung aufweisen, und der Aktor kann außerdem eine Abstandregelungseinheit aufweisen, die die Spindel und den Rotor über die kreuzförmige Nut oder den Vorsprung des Rotors koppelt und es der Energieumwandlungseinheit ermöglicht, sich über einen bestimmten Abstand nach oben, unten, links und rechts zu bewegen.
Ferner kann die Abstandregelungseinheit umfassen: ein erstes Regelelement, das mit oberen und unteren Seiten der kreuzförmigen Nut oder des Vorsprungs gekoppelt ist, so dass es mit der Spindel zwischen dem Rotor und der Energieumwandlungseinheit gekoppelt ist und in Auf-/Abrichtung über einen bestimmten Abstand bewegt werden kann, in Links-/Rechtsrichtung jedoch fixiert ist; ein zweites Regelelement, das mit linken und rechten Seiten der kreuzförmigen Nut oder des Vorsprungs gekoppelt ist, so dass es in Links-/Rechtsrichtung über einen einen bestimmten Abstand bewegt werden kann, in Auf-/Abrichtung jedoch fixiert ist; und einen Befestigungsbolzen, der mit Spindel gekoppelt ist, indem er durch das erste Regelelement und das zweite Regelelement hindurchragt.
Ferner kann eine Kupplungsbohrung, über die die Spindel gekoppelt ist, in der Mitte eines ersten Regelelements gebildet sein, und die Kupplungsbohrung kann eine vorbestimmte Länge in Links-/Rechtsrichtung haben und ist nicht-kreisförmig ausgebildet.
Ferner kann in Links-/Rechtsrichtung zwischen der Kupplungsbohrung und der Spindel ein Abstand ausgebildet sein.
Ferner kann ein erster Vorsprung oder eine erste Nut auf der oberen und unteren Seite relativ zur Mitte des ersten Regelelements ausgebildet sein, um mit der kreuzförmigen Nut oder dem Vorsprung in Eingriff zu stehen, und ein Abstand kann in Auf-/Abrichtung zwischen dem ersten Vorsprung oder der ersten Nut und der kreuzförmigen Nut oder dem Vorsprung ausgebildet sein.
Ferner kann ein Durchgangsloch, durch das der Befestigungsbolzen hindurchragt, in der Mitte eines ersten Regelelements gebildet sein, und das Durchgangsloch kann eine vorbestimmte Länge in Auf-/Abrichtung haben und ist nicht-kreisförmig ausgebildet.
Ferner kann in Auf-/Abrichtung zwischen dem Durchgangsloch und dem Befestigungsbolzen ein Abstand ausgebildet sein.
Ferner kann ein zweiter Vorsprung oder eine zweite Nut auf einer linken und rechten Seite relativ zur Mitte des zweiten Regelelements ausgebildet sein, um mit der kreuzförmigen Nut oder dem Vorsprung in Eingriff zu stehen, und ein Abstand kann in Links-/Rechtsrichtung zwischen dem zweiten Vorsprung oder der zweiten Nut und der kreuzförmigen Nut oder dem Vorsprung ausgebildet sein.
Ferner kann eine Nut oder ein Vorsprung auf einer inneren Umfangfläche des Kolbens in einer Längsrichtung ausgebildet sein und der Aktor kann außerdem eine Drehverhinderungseinheit, die in der Muffe montiert ist und einen Vorsprung oder eine Nut aufweist, die der Nut oder dem Vorsprung entspricht, umfassen.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird bezugnehmend auf die folgenden Figuren, welche bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung abbilden, detailliert beschrieben, und somit sollte die technische Idee der vorliegenden Offenbarung nicht als darauf beschränkt ausgelegt werden.

1 ist eine schematische Ansicht eines elektronischen Bremssystems mit einem Aktor entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
2 bildet einen Aktor eines elektronischen Bremssystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ab.
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die der Erklärung einer Sperrverhinderungseinheit eines Aktors in einem elektronischen Bremssystem entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dient.
4 ist eine geschnittene Perspektivansicht einer Kolbeneinheit eines Aktors in einem elektronischen Bremssystem entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
5 ist eine vergrößerte Ansicht, die der Erklärung einer Kolbeneinheit eines Aktors in einem elektronischen Bremssystem entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dient.
6 eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht eines Aktors eines elektronischen Bremssystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist; und
7 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Aktors eines elektronischen Bremssystems entsprechend einer weiteren Ausführung der vorliegenden Offenbarung.
8 ist eine Ansicht, die einen Zustand abbildet, in dem ein erstes Regelelement einer im Aktor eines elektronischen Bremssystems gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Offenbarung vorgesehenen Abstandregelungseinheit an einen Rotor gekoppelt ist.
9 ist eine Ansicht, die einen Zustand abbildet, in dem ein zweites Regelelement einer im Aktor eines elektronischen Bremssystems gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Offenbarung vorgesehenen Abstandregelungseinheit an einen Rotor gekoppelt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hiernach werden Ausführungen der vorliegenden Offenbarung bezugnehmend auf die dazugehörigen Figuren detailliert beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungen dienen als Beispiele, damit der Fachmann den Geist der vorliegenden Offenbarung vollständig erfassen kann. Die vorliegende Offenbarung beschränkt sich nicht auf nachfolgend beschriebene Ausführungen, sondern kann in anderen Ausführungen erscheinen. Um die vorliegende Offenbarung zu verdeutlichen werden Bauteile, die in keinem Zusammenhang zu der Beschreibung stehen, in den Figuren weggelassen. Die Breite, Länge, Dicke usw. von Bauteilen können, wenn es von Vorteil ist, in den Figuren übertrieben dargestellt werden. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen über die gesamte Patentschrift hinweg gleiche Bauteile.
Vor der Beschreibung eines Aktors entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein elektronisches Bremssystem bezugnehmend auf 1 kurz beschrieben.
1 stellt ein elektronisches elektrisches Bremssystem eines Fahrzeugs schematisch dar. Wie in 1 gezeigt kann das elektronische elektrische Bremssystem eines Fahrzeugs einen Hauptzylinder 20, einen Behälter 30, Radzylinder (VR, VL, HR und HL) 40, einen Pedalsimulator 50, einen Motor 60, eine Kraftübertragungseinheit 70, eine Pumpe 80 und eine Hydraulikkreislaufeinheit 90 zur Steuerung der oben genannten Komponenten umfassen.
Der Hauptzylinder 20 führt eine Funktion durch, um einen hydraulischen Druck zu erzeugen, indem er von einer Eingangsstange 12 mit Druck beaufschlagt wird, wenn ein Fahrer das Bremspedal 10 betätigt und der erzeugte hydraulische Druck wird an den Pedalsimulator 50 übertragen. Der Pedalsimulator 50 überträgt eine Gegenkraft, die dem erzeugten hydraulischen Druck entspricht, über den Hauptzylinder 20 zurück an das Bremspedal 10, sodass der Fahrer das Pedalgefühl spürt. Wenn das Bremsen nicht normal durchgeführt wird, wird der hydraulische Druck im Hauptzylinder 20 direkt an die Radzylinder 40 übertragen, sodass das Fahrzeug einem Notbremsvorgang ausgesetzt wird.
Im Gegensatz dazu überträgt im normalen Bremszustand die Pumpe 80 den hydraulischen Druck an die Radzylinder 40. Genauer erfasst ein Pedalwegsensor 11 bei Betätigung des Bremspedals 10 durch den Fahrer eine Auslenkung des Bremspedals 10 und vermittelt dies an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 1103 (siehe 2) und die elektronische Steuereinheit 1103 treibt den Motor 60 entsprechend der Auslenkung des Bremspedals 10 an. Die Rotationsbewegung, die durch den Motor 60 erzeugt wird, wird von der Kraftübertragungseinheit 70 in eine lineare Hin- und Herbewegung umgewandelt, um einen Kolben in der Pumpe 80 zu schieben, und der Kolben bewegt eine Flüssigkeit, die in einer Kammer der Pumpe 80 enthalten ist, zu den Radzylindern 40, um eine Bremskraft zu erzeugen.
Der Behälter 30, der ein Mittel zum Speichern einer Flüssigkeit ist, ist zur Kommunikation mit dem Hauptzylinder 20 den Radzylindern 40, dem Pedalsimulator 50 und der Pumpe 80 vorgesehen.
Die Hydraulikkreislaufeinheit 90 umfasst Strömungskanäle (nicht gezeigt) für den Transfer der Flüssigkeit zwischen dem Hauptzylinder 20, der Pumpe 80 und den Radzylindern 40 sowie eine Vielzahl von Ventilen (nicht gezeigt) zur Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms in den Strömungskanälen. Die Anordnung jeder Komponente und die Bedienung der Steuerung der Komponenten durch die elektronische Steuereinheit sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden daher nicht detailliert beschrieben.
Ein Aktor 1000 (siehe 2) kann entsprechend des elektronischen Bremssystems der vorliegenden Ausführung den Motor 60 und die oben beschriebene Kraftübertragungseinheit 70 umfassen.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Aktors eines elektronischen Bremssystems entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 2 umfasst der Aktor 1000 entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung eine Antriebseinheit 1101, die eine Kraft erzeugt und eine Kolbeneinheit 1102, die mit der Kraft von der Antriebseinheit 1101 betätigt wird, um einen hydraulischen Druck zu erzeugen, der durch die elektronische Steuereinheit 1103 effektiv gesteuert werden kann.
Die Antriebseinheit 1101 erzeugt eine Kraft entsprechend einem elektrischen Signal vom Pedalwegsensor 11, der auf dem Bremspedal 10 vorgesehen ist, und die Kolbeneinheit 1102 liefert unter Verwendung des Hydraulikdrucks, der durch das Vorschieben und Zurückziehen des Kolbens mit der Kraft der Antriebseinheit 1101 erzeugt wird, einen Bremsdruck an die Radzylinder (VR, VL, HR und HL) 40.
Die elektronische Steuereinheit 1103 kann eine Leiterplatte (nicht gezeigt) umfassen, auf der elektronische Bauteile zur Steuerung der Antriebseinheit 1101, Magnetventile und Ähnliches befestigt sein können. Der Pedalwegsensor 11 erfasst zur Referenz eine Auslenkung des Bremspedal 10 und überträgt ein elektrisches Signal an die elektronische Steuereinheit 1103, und die elektronische Steuereinheit 1103 analysiert das Signal des Pedalwegsensors 11, um die vom Fahrer verlangte Bremskraft zu berechnen und gibt Signale zur Steuerung der Antriebseinheit 1101, der Kolbeneinheit 1102 und verschiedener Ventile aus, um den vom Fahrer angeforderten Bremsdruck herzustellen.
Insbesondere umfasst die Antriebseinheit 1101 einen Motor 1110, der mit der zugeführten Kraft eine Rotationskraft erzeugt. Der Motor 1110 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Rotationskraft entsprechend einem Signal, das von der elektronischen Steuereinheit 1103 ausgegeben wird und kann eine Rotationskraft in eine Vorwärtsrichtung oder eine Rückswärtsrichtung erzeugen. Die Winkelgeschwindigkeit und der Drehwinkel der Rotation des Motors 1110 können präzise gesteuert werden.
Der Motor 1110 umfasst einen Stator 1112 und einen Rotor 1113. Der Stator 1112 ist an einem Motorgehäuse 1111 befestigt und in einer Ring- oder Torusform vorgesehen, um einen ersten hohlen Bereich darin zu bilden. Der Rotor 1113 ist im ersten hohlen Bereich des Stators 1112 angeordnet und bildet wie im Stator 1112 einen zweiten, zylinderförmigen hohlen (einen Aufnahmeraum) Bereich.
Die Antriebseinheit 1101 kann zum Erzeugen einer Drehkraft an den Motor 1110 auch mindestens einen Magnetkörper 1114 umfassen, und der Magnetkörper ist auf einer äußeren Umfangfläche des Rotors 1113 angeordnet und dreht sich zusammen mit dem Rotor 1113.
Im zweiten hohlen Bereich, der im Rotor 1113 vorgesehen ist, ist ein Hohlzylinder 1115 vorgesehen. Der Hohlzylinder 1115 ist in Form eines Bechers vorgesehen, dessen eine Seite offen ist, und kann sich einen inneren Raum mit einer Druckkammer 1141 der Kolbeneinheit 1102 teilen, die später beschrieben wird. Ein Abstand wird zwischen dem Stator 1112 und dem Magnetkörper 1114 gebildet, damit der Rotor 1113 sich drehen kann, ohne den Stator 1112 zu stören, wenn der Motor 1110 angetrieben wird.
Die Antriebseinheit 1101 kann darüber hinaus ein Kugellager 1116 umfassen, das zwischen dem Motorgehäuse 1111 und dem Rotor 1113 angeordnet ist. Das heißt, das Kugellager 1116 ist zwischen dem mit dem Stator 1112 vorgesehenen Motorgehäuse 1111 und dem Hohlzylinder 1115 des Rotors 1113 angeordnet, um die Rotation des Rotors 1113 zu führen.
Die Antriebseinheit 1101 kann auch eine Energieumwandlungseinheit 1120 umfassen, die eine Rotationsbewegung des Motors 1110 in eine lineare Bewegung umwandelt und die lineare Bewegung an einen Kolben 1150 der Kolbeneinheit 1102 überträgt. Die Energieumwandlungseinheit 1120 ist in einem zylinderförmigen Raum eingebaut, der durch den Hohlzylinder 1115 der Antriebseinheit 1101 und einer Bohrungskammer der Kolbeneinheit 1102 gebildet wird.
Die Energieumwandlungseinheit 1120 kann einen Fixierstift 1121, der an den Rotor 1113 gekoppelt ist, um sich zusammen mit dem Rotor 1113 zu drehen, eine Spindel 1122, die mit dem Fixierstift 1121 verbunden ist, um sich zusammen mit dem Fixierstift 1121 zu drehen und eine Mutter 1124, die mit der Spindel 1122 verschraubt ist, umfassen.
Wie oben beschrieben weist der Rotor 1113 innen den Hohlzylinder 1115 auf und der Fixierstift 1121 ist an die eine geschlossene Stirnfläche des Hohlzylinders 1115 gekoppelt und dreht sich zusammen mit dem Rotor 1113. Eine Schutzkappe 1117 kann an einer Außenwand des Motorgehäuses 1111 gegenüber vom Fixierstift 1121 vorgesehen sein, sodass der Fixierstift 1121 von deren Rückseite drehbar gelagert sein kann. Der Fixierstift 1121 der Energieumwandlungseinheit 1120 lässt sich von außen durch Anbringen und Abnehmen der Schutzkappe 1117 leicht montieren und abnehmen.
An der äußeren Umfangfläche der Spindel 1122 ist ein Schraubengewinde ausgebildet und eine Seite der Spindel 1122 ist durch einen Fixierstift 1121 fest an den Hohlzylinder 1115, das heißt, den Rotor 1113 gekoppelt.
Die Mutter 1124 weist innen einen Hohlbereich auf, um der Spindel 1122 zu ermöglichen, dadurch zu gelangen, und Schraubnuten können auf einer inneren Umlauffläche des hohlen Bereichs ausgebildet sein, um in die Schraubgewindegänge der Spindel 1122 zu greifen. Die Spindel 1122 und die Mutter 1124 können in einer Kugel-Schrauben-Kopplungsart gekoppelt sein, bei der rollende Kugeln zwischen den Schraubgewindegängen und den Schraubnuten angeordnet sind, um eine gegenseitige Schraubbewegung zu erleichtern. Da die Mutter 1124 vorwärts und rückwärts bewegt werden kann, während ihre Rotation durch den in der Kolbeneinheit 1102 vorgesehenen Kolben 1150 eingeschränkt wird, wie später beschrieben wird, ist die rotational motion of the spindle 1122 may be converted into a linear reciprocating motion by the nut 1124.
3 ist eine vergrößerte Ansicht von einem Teil des Aktors des elektronischen Bremssystems entsprechend der vorliegenden Offenbarung. Der Aktor 1000 kann eine Sperrverhinderungseinheit 1130 aufweisen, um zu verhindern, dass die Mutter 1124 der Energieumwandlungseinheit 1120 übermäßig zurückgezogen und die Rotation der Mutter-Schraube während des Betriebs des Motors 1110 blockiert wird.
Die Sperrverhinderungseinheit 1130 umfasst eine Scheibe 1131, die im Hohlzylinder 1115 vorgesehen ist, einen ersten Vorsprung 1132, der vorgesehen ist, von der Scheibe 1131 vorzustehen, und einen zweiten Vorsprung 1134, der an der Rückseite der Mutter 1124 vorgesehen ist.
Die Scheibe 1131 kann mit dem Fixierstift 1121 eng an die Innenwand des Hohlzylinders 1115 gekoppelt werden, und der erste Vorsprung 1132 und der zweite Vorsprung 1134 sind alle in Form von gestanzten Vorsprüngen vorgesehen, sodass sie in Drehrichtung ineinander greifen. Über diese Vorsprungstruktur kann effektiv verhindert werden, dass eine Innenwand des Hohlzylinders 1115 und eine hintere flache Fläche der Mutter 1124 durch den vollständigen Kontakt in die unmittelbare Nähe voneinander gelangen. In der vorliegenden Ausführung wird der zweite Vorsprung 1134 so abgebildet, dass sie an der Mutter 1124 vorgesehen sind. Der zweite Vorsprung 1134 beschränkt sich allerdings nicht darauf, kann jedoch an der Kolbeneinheit 1102 vorgesehen sein, wie später beschrieben wird.
Die Kolbeneinheit 1102 umfasst ein Kolbengehäuse 1140, das darin die Druckkammer 1141 enthält, und den Kolben 1150, der an der Mutter 1124 der Energieumwandlungseinheit gekoppelt ist und sich in der Druckkammer 141 linear hin- und herbewegt.
Das Kolbengehäuse 1140 kann an einer Seite des Motors 1110 montiert werden, und die Druckkammer 1141 kann parallel zum Hohlzylinder 1115 der Antriebseinheit 1101 vorgesehen sein, wenn sie mit dem Motorgehäuse 1111 gekoppelt wird. Dementsprechend kann sich der Kolben 1150, der während der Umdrehung des Motors 1110 zusammen mit der Mutter 1124 arbeitet, in eine Richtung, die parallel zur Rotationsachse des Motors 1110 verläuft, linear hin- und herbewegen.
Das Kolbengehäuse 1140 umfasst eine Metallmuffe 1143, die die Druckkammer 1141 von der Innenseite der Druckkammer 1141 umschließt, um den Kolben 1150 in seiner Vor- und Zurückbewegung stabil zu führen, und einen Zylinderblock 1145, der vorgesehen ist, von außen nach innen in Richtung der Antriebseinheit 1101 von einer Mitte der Druckkammer 1141 überzustehen. Da die Muffe 1143 und der Zylinderblock 1145 kreisförmig mit verschiedenen Durchmessern vorgesehen werden, wird der Zylinderblock 1145 von der Muffe 1143 in einem Zustand aufgenommen, indem diese voneinander beabstandet sind und der Kolben 1150 ist verschiebbar zwischen der Muffe 1143 und dem Zylinderblock 1145 vorgesehen. Die Muffe 1143, der Zylinderblock 1145 und der Kolben 1150 sind koaxial zum Rotationsmittelpunkt des Motors 1110 angebracht.
Die Muffe 1143 ist an die Innenwand des Kolbengehäuses 1140 gekoppelt, wodurch die Druckkammer 1141 gebildet wird. Genauer ist ein Ende der Muffe 1143 in einem Hauptteil 1142 des Kolbengehäuses 1140 zwischen dem Motorgehäuse 1111 und dem Hauptteil 1142 montiert, einschließlich des Kugellagers 1116, das dazwischen angeordnet ist, und das andere Ende der Muffe 1143 ist vorgesehen, sich vom Hauptteil 1142 nach außen entlang der Druckkammer 1141 zu erstrecken. Die Muffe 1143 ist außerdem über das Kugellager 1116 an ein Ende des Rotors 1113 gekoppelt, sodass der Rotor 1113 gegenüber der Muffe 1143 drehbar ist. Der Kolben 1150 wird in einer zylindrischen Innenseite der Muffe 1143 beweglich aufgenommen, sodass er mit dem Hohlzylinder 1115 des Rotors 1113 kommuniziert.
Die Muffe 1143 umfasst außerdem einen ersten Dichtungsteil 1144, in dem ein erster Dichtkörper S1 vorgesehen ist, um den Austritt einer Flüssigkeit, die in der Druckkammer 1141 gespeichert wird, zu verhindern. Der erste Dichtungsteil 1144 kann durch Vorstehen eines Teils der Muffe 1143 in Richtung des Kolbens 1150 gebildet werden, sodass der erste Dichtkörper S1 darin aufgenommen wird. Ein übermäßiges Zurückziehen des Kolbens 1150 kann verhindert werden, da ein Kolbenkopf 1152 mit einem größeren Durchmesser als die Kolbenstange 1151 bei der Vor- und Zurückbewegung des Kolbens 1150 erfasst wird.
Der Zylinderblock 1145 ist im Kolbengehäuse 1140 in Form eines Zylinders mit einer hohlen Innenseite und so vorgesehen, dass er sich nach innen zur Rotationsachsenrichtung des Motors 1110 erstreckt. Die äußere Umfangfläche des Zylinderblocks 1145 steht verschiebbar in Eingriff mit der Innenseite des Kolbens 1150. Ein Gebermagnet ist im inneren Hohlraum des Zylinderblocks 1145 vorgesehen, um sich in Längsrichtung von der Spindel 1122 der Energieumwandlungseinheit 1120 zu erstrecken, um eine Drehstellung des Motors 1110 zu erkennen. Ein Ende des Zylinderblocks 1145 ist vorgesehen, zur Spindel 1122 der Energieumwandlungseinheit 1120 zu weisen, wobei ein Kugellager 1146 dazwischen angeordnet ist. Dies wird später näher beschrieben.
Der Kolben 1150 bewegt sich in der Druckkammer 1141 des Kolbengehäuses 1140, in der die Flüssigkeit durch den Antrieb des Motors 1110 gespeichert wird, vor und zurück, um einen für das Bremsen notwendigen hydraulischen Druck zu erzeugen. Zu diesem Zweck umfasst der Kolben 1150 die Kolbenstange 1151 und den Kolbenboden 112, die an die Mutter 1124 gekoppelt und in der Druckkammer 1141 verschiebbar beweglich sind.
Die Kolbenstange 1151 weist einen inneren Hohlraum auf und die Mutter 1124 der Energieumwandlungseinheit 1120 ist fest an eine Seite davon gekoppelt und der Zylinderblock 1145 des Kolbengehäuses 1140 ist verschiebbar an die andere Seite davon gekoppelt. Der Kolbenboden 1152 ist mit einem größeren Außendurchmesser als den der Kolbenstange 1151 an einer Seite der Kolbenstange 1151 in der Druckkammer 1141 angeordnet.
Der Kolbenboden 1152 umfasst einen zweiten Dichtungsteil 1153, der mit einem zweiten Dichtkörper S2 versehen ist, um den Austritt der Flüssigkeit, die in der Druckkammer 1141 gespeichert wird, zu verhindern. Der zweite Dichtungsteil 1153 kann so ausgebildet sein, dass er den zweiten Dichtkörper S2 aufnimmt, indem ein Teil des Kolbenbodens 1152 mit einer nach innen gerichteten Aussparung versehen wird.
Der Kolbenboden 1152 umfasst außerdem einen dritten Dichtungsteil 1154, der mit einem zweiten Dichtkörper S3 versehen ist, um den Austritt der in der Druckkammer 1141 gespeicherten Flüssigkeit durch die Gleitflächen zum Zylinderblock 1145 zu verhindern. Der dritte Dichtungsteil 1154 kann so ausgebildet sein, dass er den dritten Dichtkörper S3 aufnimmt, indem das Ende des Kolbenbodens 1152 auf der Zylinderblockseite mit einer nach innen gerichteten Aussparung versehen wird. Der dritte Dichtkörper S3 wird in Form einer Topfmanschette vorgesehen und eine Kappendichtung kann vorgesehen sein, um ein Lösen des dritten Dichtkörpers S3 zu verhindern. Wie oben beschrieben kann ein übermäßiges Zurückziehen des Kolbens 1150 verhindert werden, da der Kolbenboden 1152 vom ersten Dichtungsteil 1144 der Muffe 1143, mit der der erste Dichtkörper S1 versehen ist, während der Zurückbewegung des Kolbens 1150 erfasst wird.
5 ist eine geschnittene Perspektivansicht eines Kolbens eines Aktors entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 5 umfasst der Kolben 1150 entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung eine Drehverhinderungseinheit 1160, um zu verhindern, dass sich die Mutter 1124 der Energieumwandlungseinheit 1120, die im Kolben 1150 vorgesehen ist, mit der Spindel 1122 dreht.
Die Drehverhinderungseinheit 1160 umfasst eine zylindrische Kolbenmuffe, die an der Innenfläche der Kolbenstange 1150 vorgesehen ist, mindestens eine Schiene 1162 in einer Längsrichtung an der Kolbenmuffe 1161 und einen Drehverhinderungsring 1166 mit mindestens einem Führungsvorsprung 1164 aufweisen, der an der mindestens einen Schiene 1162 montiert ist, um sich entlang der Längsrichtung der Kolbenmuffe 1161 vor- und zurückzubewegen.
Ein Ende der Kolbenmuffe 1161 ist mehrstufig vorgesehen, sodass ein Endteil der Mutter 1124 der Energieumwandlungseinheit 1120 fest daran gekoppelt ist und das andere Ende der Kolbenmuffe 1161 vom Kolben 1150 aufgenommen wird.
In dieser Ausführung sind drei der Schienen 1162 und drei der Führungsvorsprünge 1164 in Intervallen von 120 Grad in Längsrichtung der Kolbenmuffe 1161 bzw. auf der äußeren Umfangfläche des Drehverhinderungsrings 1166 vorgesehen, die vorliegende Offenbaren beschränkt sich jedoch nicht darauf, und mindestens zwei oder mehr können für eine flüssige Bewegung vorgesehen sein.
Die an der äußeren Umfangfläche des Drehverhinderungsrings 1166 vorgesehenen Führungsvorsprünge 1164 stehen verschiebbar in Eingriff mit den Schienen 1162 der Kolbenmuffe 1161 und der innere Hohlraum des Drehverhinderungsrings 1166 ist über das dazwischen angeordnete Kugellager 1146 an ein Ende des Zylinderblocks 1145 gekoppelt. Das heißt, die Spindel 1122 der Energieumwandlungseinheit ist in die Dickenrichtung des Drehverhinderungsrings 1166 über ein dazwischen angeordnetes Kugellager 1146 drehbar an einer Seite des Drehverhinderungsrings 1166 angebracht, und der Zylinderblock 1145 ist an der anderen Seite des Drehverhinderungsrings 1166 in einem beabstandeten Zustand angebracht. Dementsprechend dreht sich die Spindel 1122, wenn der Motor 1110 angetrieben wird, aber der Drehverhinderungsring 1166 dreht sich nicht.
Wie in 4 gezeigt ist ein Gebermagnet 1170 mit einem an der Spindel 1122 gekoppelten Ende am inneren Hohlraum des Drehverhinderungsrings 1166, beispielsweise der inneren Umfangfläche des Kugellagers 1146 im inneren Hohlraum des Zylinderblocks 1145, gekoppelt.
Der Gebermagnethalter 1170 dreht sich zusammen mit der Spindel 1122 der Energieumwandlungseinheit 1120, wenn sich die Spindel 1122 dreht.
Ein Gebermagnet 1172 kann am anderen Ende des Magnethalters 1170 vorgesehen sein, das heißt an dem Ende des Magnethalters 1170, das an die elektronische Steuereinheit 1103 angrenzt. Ein Motorstellungssensor 1104, der an der elektronischen Steuereinheit 103 montiert ist, kann eine Drehstellung des Motors 1110 erfassen, beispielsweise eine Drehrichtung und eine Drehzahl, anhand der Änderungen des magnetischen Flusses, die durch die Rotation des vom Lagesensor 1104 beabstandeten Gebermagnets 1172 verursacht werden. Der Motorstellungssensor 1104 ist auf der Leiterplatte montiert, die in der elektronischen Steuereinheit 1103 angeordnet ist. Der Motorstellungssensor 1104 kann an einer Position angeordnet sein, die dem Gebermagnet 1172 entspricht, das heißt an einer Position, in der sich die Rotationsachse des Gebermagnets 1172 mit einer Mitte des Motorstellungssensor 1104 deckt, um die Erfassungsfähigkeit des Motorstellungssensors 1104 weiter zu verbessern.
Andererseits kann die Kolbeneinheit 1102 entsprechend dieser Ausführung als doppeltwirkender Kolben vorgesehen sein. Das heißt, dass die Druckkammer 141, in der die Flüssigkeit gespeichert wird, durch den Kolben 1150 unterteilt werden kann, um in eine erste Kammer 1141a an der Vorderseite des Kolbens 1150 und eine zweite Kammer 1141b an der Rückseite des Kolbens 1150 aufgeteilt zu sein.
Die erste Kammer 1141a und die zweite Kammer 1141b können mit mindestens einem oder mehr der Radzylinder (VR, VL, HR und HL) 40 verbunden sein (siehe 1), um einen Hydraulikdruck bereitzustellen. Wenn sich der Kolben 1150 beispielsweise vorwärtsbewegt, kann der in der ersten Kammer 1141a erzeugte Hydraulikdruck über einen Hydraulikdurchgang L1 an mindestens einen oder mehr der Radzylinder (VR, VL, HR und HL) 40 übertragen werden und wenn sich der Kolben 1150 rückwärtsbewegt, wird der in der zweiten Kammer 1141b erzeugte Hydraulikdruck über einen zweiten Hydraulikdurchgang L2 an mindestens einen oder mehr der Radzylinder (VR, VL, HR und HL) 40 übertragen werden.
Weiterhin können die erste und zweite Kammer 1141a und 1141b jeweils mit den Radzylindern (VR, VL, HR und HL) 40 verbunden sein, um einen hydraulischen Druck abzulassen. Beispielsweise kann die Bremsflüssigkeit in den Radzylindern (VR, VL, HR und HL) 40 über einen Unterdruck, der bei Rückwärtsbewegung des Kolbens 1150 in der ersten Kammer 1141a gebildet wird, in den ersten Hydraulikdurchgang L1 eingeleitet werden und die Bremsflüssigkeit in den Radzylindern (VR, VL, HR und HL) 40 kann über einen Unterdruck, der bei Vorwärtsbewegung des Kolbens 1150 in der zweiten Kammer 1141b gebildet wird, in die zweite Kammer 1141b eingeleitet werden.
Wenn sich der Kolben 1150 hingegen vorwärtsbewegt, kann ein hydraulischer Druck in der ersten Kammer 1141a oder ein Unterdruck in der zweiten Kammer 1141b erzeugt werden. Wenn sich der Kolben 1150 im umgekehrten Fall rückwärts bewegt, kann ein Unterdruck in der ersten Kammer 1141a oder ein hydraulischer Druck in der zweiten Kammer 1141b erzeugt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann über die Steuerung der Ventile durch die elektronische Steuereinheit 1103 bestimmt werden, ob der Bremsdruck mithilfe des hydraulischen Drucks in der Kammer an die Radzylinder (VR, VL, HR und HL) 40 übertragen wird oder der Bremsdruck mithilfe des Unterdrucks in der Kammer abgelassen wird.
Die erste Kammer 1141a wird durch das Kolbengehäuse 1140 und das vordere Ende des Kolbens 1150 unterteilt und es ist vorgesehen, dass ihr Volumen entsprechend der Bewegung des Kolbens 1150 geändert werden kann. Ebenso ist die zweite Kammer 1141b durch das Kolbengehäuse 1140 und dem hinteren Ende des Kolbens unterteilt und es ist vorgesehen, dass ihr Volumen entsprechend der Bewegung des Kolbens 1150 geändert werden kann.
Ferner kann der Kolben 1150 so vorgesehen sein, dass eine erste effektive Fläche zur Bildung des hydraulischen Drucks in der ersten Kammer 1141a größer als die zweite effektive Fläche zur Bildung des hydraulischen Drucks in der zweiten Kammer 1141b ist.
6 ist eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht eines Aktors eines elektronischen Bremssystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist; und 7 ist eine seitliche Querschnittsansicht in 7 gezeigten Aktors.
Bezugnehmend auf 6 und 7 ist ein Aktor 2000 entsprechend dieser Ausführung eine Vorrichtung, deren Zweck darin besteht, die Drehkraft eines Motors in eine lineare Bewegung umzuwandeln. Beispielsweise kann der Aktor in ein elektronisches Bremssystem eingebaut und als Vorrichtung zum Erzeugen eines hydraulischen Drucks genutzt werden. Beispielsweise ist der Aktor 2000 in einem IDB-System vorgesehen und eingerichtet sein, um die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer als elektrisches Signal für den Betrieb des Motors auszugeben, und die Drehkraft des Motors in ein eine lineare Bewegung zum Drücken eines Kolbens umzuwandeln, wodurch eine hydraulische Kraft zum Bremsen erzeugt wird. Da das IDB-System eine öffentlich bekannte Technologie ist, erfolgt dazu keine detaillierte Beschreibung.
Der Aktor 2000 umfasst einen Motor mit einem Rotor 2100 und einen Stator (nicht gezeigt), einer Energieumwandlungseinheit 2300 zur Umwandlung einer Drehkraft in eine lineare Bewegung, einem Kolben 2400, der an die Energieumwandlungseinheit 2300 gekoppelt ist, einer Muffe 2200, die durch den Kolben 2400 mit Druck beaufschlagt ist, um einen hydraulischen Druck zu erzeugen, und eine Abstandregelungseinheit 2500 zur Kopplung des Rotors 2100 und der Energieumwandlungseinheit 2300 und um die Bewegung der Energieumwandlungseinheit 2300 innerhalb eines bestimmten Abstands nach oben, unten, links und rechts zu ermöglichen.
Der Motor wird über ein elektrisches Signal des Wegsensors aktiviert (11 in 1), der einen Versatz entsprechend dem Pedaleffekt des Bremspedals erfasst. Das heißt, der Motor dreht sich vorwärts und rückwärts, um eine Drehkraft zu erzeugen, um eine vom Fahrer verlangte Bremskraft zu erzeugen. Solch ein Motor kann ein Hohlmotor mit dem Rotor 2100 und dem Stator (nicht gezeigt) sein. Obwohl in 6 nur der Rotor 2100 des Motors gezeigt wird, kann ein Stator vorgesehen sein, um den Rotor 2100 wie in 2 gezeigt zu umschließen. Das heißt, wenn die Spule auf den Stator gewickelt und Strom angelegt wird, werden eine Abstoß- und eine Anzugskraft zwischen einem Magnet (nicht gezeigt) und der im Rotor eingebauten Spule 2100 angelegt, sodass der Rotor 2100 gedreht werden kann.
Der Rotor 2100 hat eine zylindrische Form, sodass in Längsrichtung ein Aufnahmeraum 2103 gebildet wird. Ein Ende des Rotors 2100 wird geöffnet und am anderen Ende des Rotors 2100 wird eine kreuzförmige Nut 2105 gebildet. Die am anderen Ende des Rotors 2100 gebildete kreuzförmige Nut 2105 kann als kreuzförmigen Vorsprung ausbildet sein.
Die Energieumwandlungseinheit 2300 ist im Aufnahmeraum 2103 des Rotors 2100 angeordnet. Eine Spindel 2310 der Energieumwandlungseinheit 2300 ist über die Abstandregelungseinheit 2500 an das andere Ende des Rotors 2100 gekoppelt und wird zusammen mit dem Rotor 2100 gedreht.
Die Muffe 2200 ist wie oben beschrieben an ein Ende des Rotors 2100 gekoppelt. Die Muffe 2200 hat eine zylindrische Form, sodass deren Innenseite geradlinig mit dem Aufnahmeraum 2103 kommuniziert. In diesem Fall wird die Muffe 2200 über ein Kugellager 2210 an den Rotor 2100 gekoppelt, sodass der Rotor 2100 gedreht werden kann. Die Innenseite der Muffe 2200 ist als eine Druckkammer 2204 eingerichtet und der Kolben 2400 wird so von der Innenseite der Muffe 2200 aufgenommen, dass er sich vor- und zurückbewegen kann. Dementsprechend wird bei Vor- und Zurückbewegung des Kolbens 2400 die Druckkammer 2204 mit Druck beaufschlagt, um einen hydraulischen Druck zu erzeugen. Ferner kann an einem inneren Teil der Muffe 2200 eine Leitwand 2202 gebildet werden. Die Leitwand 2202 dient als Führung für den Kolben 2400, wenn der Kolben 2400 sich vor- und zurückbewegt. Bezugszeichen ‚2203‘ bezeichnet eine hydraulische Bohrung, in die der hydraulische Druck von der Druckkammer 2204 eingeführt und aus ihr abgelassen wird, während sich der Kolben 2400 vor- und zurückbewegt.
Die Energieumwandlungseinheit 2300 umfasst die Spindel 2310, die im Aufnahmeraum 2103 des Hohlrotors 2100 angeordnet ist sowie eine Mutter 2320, die an die Spindel 2310 gekoppelt ist und sich entsprechend der Rotation der Spindel 2310 linear bewegt. Obwohl nicht dargestellt kann die Energieumwandlungseinheit 2300 in diesem Fall ein Kugel-Schrauben-Typ sein, die Kugeln (nicht gezeigt) zwischen der Spindel 2310 und der Mutter 2320 aufweist.
Ein Ende der Spindel 2310 ist über ein Lagerteil an die Innenseite einer Drehverhinderungseinheit 2420 gekoppelt, die später beschrieben wird, gekoppelt, um drehbar gelagert zu sein, und das andere Ende der Spindel 2310 ist an ein erstes Regelelement 2510 der Abstandregelungseinheit 2500, das später beschrieben wird. Das heißt, die Spindel 2310 ist über die Abstandregelungseinheit 2500 an den Rotor 2100 angeschlossen und dreht sich zusammen mit dem Rotor 2100, wenn sich der Rotor 2100 dreht.
Die Mutter 2320 ist eingerichtet, sich linear zu bewegen, während sich die Spindel 2310 dreht. Die Struktur, in der verhindert wird, dass die Mutter 2320 sich dreht, damit sie sich linear bewegt, wird unten erneut beschrieben.
Wenn die Mutter 2320 aufgrund einer Störung des Aktors 2000 übermäßig zur anderen Seite der Spindel 2310 bewegt wird, kann das erste Regelelement 2510, das an das andere Ende der Mutter 2320 gekoppelt ist, oder die Spindel 2310 brechen. Das heißt, wenn die Mutter 2320 in engem Kontakt mit dem ersten Regelelement 2510 bei Berührung der Oberflächen gehalten wird, kann die Mutter 2320 blockiert werden.
Entsprechend ist nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung zwischen dem ersten Regelelement 2510 und der Mutter 2320 eine Sperrverhinderungseinheit vorgesehen. Bezugnehmend auf 7 weist die Sperrverhinderungseinheit einen Drehstopper 2513, der von dem ersten Regelelement 2510 zur Mutter 2320 vorsteht, sowie einen Fixierstopper 2323, der von der der Mutter 2320 zum ersten Regelelement 2510 vorsteht, auf. Ein Ende des Drehstoppers 2513 ist so vorgesehen, dass es über eine vorbestimmte Entfernung von der Mutter beabstandet ist und ein Ende des Fixierstoppers 2323 ist so vorgesehen, dass es über eine vorbestimmte Entfernung vom ersten Regelelement beabstandet ist. Das heißt, wenn die Mutter 2320 durch Drehen des ersten Regelelements 2510 zum ersten Regelelement 2510 und der Spindel 2310 hinbewegt wird, wird der Rotationsstopper 2513 gedreht, sodass er eine Seitenfläche des Fixierstoppers 2323 berührt, wodurch die Rotation eingeschränkt wird. Entsprechend kann verhindert werden, dass das erste Regelelement 2510 und die Mutter 2320 übermäßig gepresst und blockiert werden.
Der Kolben 2400 ist in der ersten Druckkammer 2204 verschiebbar vorgesehen, um die Druckkammer 2204 mit Druck zu beaufschlagen. Genauer ist der Kolben 2400 so an die Mutter 2320 gekoppelt, dass ein Teil des Kolbens 2400 innerhalb der Muffe 2200 angeordnet ist. Das heißt, der Kolben 2400 ist so an die Mutter 2320 gekoppelt, dass er eine Außenseite der Spindel 2310 umschließt und sich mit der Mutter 2320 bewegt. Der Kolben 2400 ist so vorgesehen, dass verhindert wird, dass er sich dreht, damit er sich zusammen mit der Mutter 2320 vor- und zurückbewegt. Beispielsweise sind Nuten oder Vorsprünge in Längsrichtung auf einer inneren Umfangfläche des Kolbens 2400 ausgebildet und die Drehverhinderungseinheit 2420 ist mit Vorsprüngen oder Nuten, die den auf dem Kolben 2400 ausgebildeten Nuten oder Vorsprüngen entsprechen, vorgesehen. Entsprechend 7 sind Nuten 2402 auf der inneren Umfangfläche des Kolbens 2400 und Vorsprünge 2422 in der Drehverhinderungseinheit 2420 ausgebildet. Die Drehverhinderungseinheit 2420 wird in die Innenseite der Muffe 2200, das heißt auf der Leitwand 2202 montiert. Die Rotation des Kolbens 2400 wird durch Eingreifen der Vorsprünge 2422 und der Nuten 2402 eingeschränkt. Entsprechend wird, da die Rotation des Kolbens 2400 verhindert wird, die Rotation der an den Kolben 2400 gekoppelten Mutter 2320 verhindert, und so bewegt sich die Mutter 2320 linear, während sich die Spindel 2310 dreht.
Die Abstandregelungseinheit 2500 ist an die kreuzförmige Nut 2105 gekoppelt, um die Spindel 2310 und den Rotor 2100 zu koppeln und es der Energieumwandlungseinheit zu ermöglichen, sich über einen bestimmten Abstand nach oben, unten, links und rechts zu bewegen. Genauer weist die Abstandregelungseinheit 2500 das erste Regelelement 2510, das an die Spindel 2310 gekoppelt und an die die obere und untere Seite der kreuzförmigen Nut 2105 gekoppelt ist, ein zweites Regelelement 2520, das an die linke und Rechte Seite der kreuzförmigen Nut 2105 gekoppelt ist und einen Befestigungsbolzen 2530, der das zweite Regelelement 2520 und das erste Regelelement 2510 durchdringt und an die Spindel 2310 gekoppelt ist, auf.
Das erste Regelelement 2510 ist zwischen dem Rotor 2510 und der Energieumwandlungseinheit 2300 angeordnet und an die Spindel 2310 gekoppelt. Das erste Regelelement 2510 weist eine Scheibenform auf und die Kupplungsbohrung 2511 ist an deren Mitte ausgebildet, um mit der Spindel 2310 gekoppelt zu werden. Die Kupplungsbohrung 2511 hat in der Links-/Rechtsrichtung eine vorbestimmte Länge und kann in einer nicht-kreisförmigen Form ausgebildet sein, um eine Drehkraft an die Spindel 2310 zu übertragen, wenn sich das erste Regelelement 2510 dreht. Ein Abstand G' wird zwischen der Kupplungsbohrung 2511 und der Spindel 2310 in der Links-/Rechtsrichtung gebildet. Dies ermöglicht eine Bewegung der Energieumwandlungseinheit 2300 durch die Abstandregelungseinheit 2500 und der Betriebszustand wird unten erneut beschrieben.
Weiterhin wird das erste Regelelement 2510 mit mindestens einem ersten Vorsprung 2515 ausgebildet, der in die obere und untere Seite der kreuzförmigen Nut 2105 greift. Bezugnehmend auf 8 wird der mindestens eine erste Vorsprung 2515 als Paar auf der Oberfläche des ersten Regelelements 2510 gebildet, das zur kreuzförmigen Nut 2105 weist. Das Paar der ersten Vorsprünge 2515 ist so ausgebildet, dass es eine Breite aufweist, die der kreuzförmigen Nut 2105 entspricht und so vorgesehen, dass in der Links-/Rechtsrichtung ein Abstand G1 gebildet wird. Das heißt, wenn das erste Regelelement 2510 an die kreuzförmige Nut 2105 gekoppelt wird, wird das erste Regelelement 2510 in der Links-/Rechtsrichtung fixiert und durch den Abstand G1 über eine bestimmte Entfernung in Auf-/Abrichtung bewegt.
Das zweite Regelelement 2520 ist an einer äußeren Oberfläche des Rotors 2100 angeordnet und an die kreuzförmige Nut 2105 gekoppelt. Das zweite Regelelement 2520 weist eine Scheibenform auf und ein Durchgangsloch 2521, durch das der Befestigungsbolzen 2530 hindurchragt, wird an einem mittleren Teil des zweiten Regelelements 2520 gebildet. Das Durchgangsloch 2521 weist in Auf-/Abrichtung eine vorbestimmte Länge auf und kann nicht-kreisförmig ausgebildet sein. Entsprechend wird ein Abstand G''' zwischen dem Durchgangsloch 2521 und einem Körper 2531 des Befestigungsbolzens 2530 in der Auf-/Abrichtung gebildet. Dies ermöglicht eine Bewegung der Energieumwandlungseinheit 2300 durch die Abstandregelungseinheit 2500 und der Betriebszustand wird unten erneut beschrieben.
Weiterhin wird das zweite Regelelement 2520 mit mindestens einem zweiten Vorsprung 2525 ausgebildet, der in die linke und rechte Seite der kreuzförmigen Nut 2105 greift. Bezugnehmend auf 9 wird der mindestens eine zweite Vorsprung 2525 als Paar auf der Oberfläche des zweiten Regelelements 2520 gebildet, das zur kreuzförmigen Nut 2105 weist. Das Paar der zweiten Vorsprünge 2525 ist so ausgebildet, dass es eine Breite aufweist, die der kreuzförmigen Nut 2105 entspricht und so vorgesehen, dass in der Links-/Rechtsrichtung ein Abstand G2 gebildet wird. Das heißt, wenn das zweite Regelelement 2520 an die kreuzförmige Nut 2105 gekoppelt wird, wird das zweite Regelelement 2520 in der Auf-/Abrichtung fixiert und durch den Abstand G2 über eine bestimmte Entfernung in Links-/Rechtsrichtung bewegt.
Der Befestigungsbolzen 2530 dient der Fixierung der ersten und zweiten Regelelemente 2510 und 2520. Der Befestigungsbolzen 2530 umfasst den Körper 2531, der an die Spindel 2310 gekoppelt ist, indem er das zweite Regelelement 2520, die andere Seitenfläche des Rotors 2100 und das erste Regelelement 2510 der Reihe nach durchdringt, und einen Kopf 2533, der sich radial von einem Ende des Körpers 2531 erstreckt, um zu verhindern, dass das zweite Regelelement 2520 getrennt wird. Da also der Befestigungsbolzen 2530 an die Spindel 2310 gekoppelt ist, wird der Befestigungsbolzen 2530 zusammen mit der Energieumwandlungseinheit 2300 bewegt, wenn die Energieumwandlungseinheit 2300 über einen bestimmten Abstand bewegt wird.
In dieser Ausführung wird die kreuzförmige Nut 2105 auf der anderen Seitenfläche des Rotors 2100 gebildet und der erste Vorsprung 2515 und der zweite Vorsprung 2525 sind, gekoppelt mit der kreuzförmigen Nut 2105, am ersten Regelelement 2510 und am zweiten Regelelement 2520 gebildet, die vorliegende Offenbarung beschränkt sich jedoch nicht hierauf. Beispielsweise kann ein kreuzförmiger Vorsprung auf der anderen Seitenfläche des Rotors 2100 gebildet werden und eine erste Nut und eine zweite Nut können jeweils auf dem ersten Regelelement 2510 und dem zweiten Regelelement 2520 ausgebildet sein, um vollständig in den kreuzförmigen Vorsprung zu greifen.
Mithilfe der Energieumwandlungseinheit 2500 ist es nicht nur möglich, die Schwierigkeit der Montage des Aktors 2000 zu verbessern, die durch Probleme wie beispielsweise dimensionale Defekte und Toleranzhäufungen auftreten, sondern auch die Mittelstellung der Energieumwandlungseinheit 2300 automatisch einzuhalten, wenn während des Betriebs des Aktors 2000 zwischen den Komponenten Interferenzen auftreten.
Genauer wird in dem Fall, in dem die Bewegung in Auf-/Abrichtung der Energieumwandlungseinheit 2300 zugelassen werden soll, die Bewegung um den Abstand G1 in Auf-/Abrichtung durch das an die Spindel 2310 gekoppelte erste Regelelement 2510 ermöglicht. Da in diesem Fall der Abstand G'' in Auf-/Abrichtung des Durchgangslochs 2521 des zweiten Regelelements 2520 gebildet wird, kann der an der Spindel 2310 gekoppelte Befestigungsbolzen 2530 über einen bestimmten Abstand bewegt werden, ohne dass die Bewegung eingeschränkt wird.
In dem Fall, in dem die Bewegung der Energieumwandlungseinheit 2300 in Links-/Rechtsrichtung zugelassen werden soll, wird die Bewegung 2520 in Links-/Rechtsrichtung um den Abstand G2 durch das zweite Regelelement ermöglicht, da die Spindel 2310 und das zweite Regelelement 2520 durch den Befestigungsbolzen 2530 verbunden sind. Da in diesem Fall der Abstand G' in Links-/Rechtsrichtung der Kupplungsbohrung 2511 des ersten Regelelements 2510 gebildet wird, kann das an der Spindel 2310 gekoppelte Regelelement 2510 über einen bestimmten Abstand bewegt werden, ohne dass die Bewegung eingeschränkt wird.
Da die Energieumwandlungseinheit 2300 wie oben beschrieben durch das erste Regelelement 2510 vertikal beweglich und durch das zweite Regelelement 2520 horizontal beweglich ist, ist es nicht nur möglich, die Schwierigkeit der Montage des Aktors 2000 zu verbessern, die durch Probleme wie beispielsweise dimensionale Defekte und Toleranzhäufungen auftreten, sondern auch die Mittelstellung der Energieumwandlungseinheit 2300 automatisch einzuhalten, wenn während des Betriebs des Aktors 2000 zwischen den Komponenten Interferenzen auftreten.
Wie sich aus dem oben Genannten erschließt, kann der Aktor des elektronischen Bremssystems entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung den hydraulischen Druck schneller bereitstellen und durch Einrichten des Kolbens als doppeltwirkend den Druckanstieg präziser steuern.
Ferner kann mit dem Aktor des elektronischen Bremssystems entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung eine durch übermäßiges Zurückziehen des Mutter dadurch verhindert werden, dass innen eine Sperrverhinderungseinheit vorgesehen ist, sodass die Spindel und die Mutter der Energieumwandlungseinheit nicht blockieren.
Ferner kann mit einem Aktor des elektronischen Bremssystems entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung durch effizientes räumliches Anordnen eine Reduzierung der Größe des Aktors erzielt werden, indem die Drehverhinderungseinheit vorgesehen wird, um die Rotation der Mutter während der Rotation der Spindel der Energieumwandlungseinheit zu verhindern.
Ferner kann mit dem Aktor des elektronischen Bremssystems entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung die Erfassungsfähigkeit des Motorstellungssensors verbessert werden und die Größe des Aktors kann durch effiziente räumliche Anordnung reduziert werden, indem der Gebermagnet zur Erfassung der Drehstellung des Motors an einem Ende der Energieumwandlungseinheit montiert wird und der Motorstellungssensor koaxial mit der entsprechenden elektronischen Steuerung vom Gebermagnet beabstandet angeordnet wird.
Ferner kann der Aktor des elektronischen Bremssystems entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung automatisch eine Mittelstellung einhalten, indem die Energieumwandlungseinheit mithilfe der Abstandregelungseinheit um einen bestimmten Abstand nach oben, unten, links und rechts bewegt wird, wodurch die Lebensdauer des Aktors erhöht, die Montagefähigkeit verbessert und der Lärm reduziert wird.
Obgleich einige Ausführungen der vorliegenden Offenbarung gezeigt und beschrieben wurden, wird der Fachmann bemerken, dass Änderungen in diesen Ausführungen gemacht werden können, ohne dass die Prinzipien und der Geist der Offenbarung dabei verletzt würden, deren Umfang in den Ansprüchen und deren Äquivalenten festgelegt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020170127799 [0001]
KR 1020170134332 [0001]

Claims

Aktor eines elektronischen Bremssystems, umfassend: einen Motor (1110) mit einem Stator (1112) und einem Rotor (1113) zum Erzeugen einer Drehkraft durch ein elektrisches Signal, wobei der Rotor einen darin vorgesehenen Aufnahmeraum aufweist; eine Energieumwandlungseinheit (1120) die im Aufnahmeraum angeordnet ist und eine Spindel (1122) aufweist, die durch eine Drehkraft des Rotors gedreht wird, sowie eine Mutter (1124), die mit der Spindel gekoppelt ist, um durch die Rotation der Spindel linear bewegt zu werden; einen Kolben (1150), der gekoppelt ist, um sich mit der Mutter zu bewegen; und eine Muffe (1143), die über ein Lager (1116) mit einem Ende des Rotors gekoppelt ist, so dass der Rotor relativ drehbar ist, und die einen inneren Raum aufweist, der mit dem Aufnahmeraum kommuniziert und den Kolben so aufnimmt, dass sich dieser vor- und zurückbewegen kann.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Kolbengehäuse (1140), das darin eine Flüssigkeit enthält und eine Druckkammer (1141) aufweist, die eine Muffe umschließt, in der der Kolben aufgenommen ist, so dass er vor- und zurückbewegt werden kann, wobei die Energieumwandlungseinheit (1120) in einem Raum vorgesehen ist, der vom Aufnahmeraum des Rotors und der Druckkammer gebildet wird.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Energieumwandlungseinheit (1120) einen Fixierstift (1121), der mit dem Rotor (1113) gekoppelt ist und sich zusammen mit dem Rotor dreht, eine Spindel (1122), die mit dem Fixierstift verbunden ist und sich zusammen mit dem Fixierstift dreht, und eine Mutter (1124), die mit der Spindel verschraubt ist, umfasst und die Mutter fest an den Kolben gekoppelt ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: eine Scheibe (1131), die im Aufnahmeraum des Rotors (1113) vorgesehen ist, einen ersten Vorsprung (1132), der von der Scheibe vorsteht, und einen zweiten Vorsprung (1134), der an einer Rückseite der Mutter, die zur Scheibe weist, vorgesehen ist, um eine Blockierung der Rotation der Spindel und der Mutter (1124) zu verhindern.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: ein Kolbengehäuse, das darin eine Flüssigkeit enthält und eine Druckkammer aufweist, die eine Muffe (1161) umschließt, in der der Kolben (1150) aufgenommen ist, so dass er vor- und zurückbewegt werden kann, wobei der Kolben eine Kolbenstange einschließt, die an die Mutter (1124) gekoppelt und in der Druckkammer verschiebbar beweglich ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 5, wobei die Kolbenstange eine Drehverhinderungseinheit (1160) aufweist und die Drehverhinderungseinheit eine zylindrische Kolbenmuffe (1161), die an der Innenfläche der Kolbenstange vorgesehen ist, mindestens eine Schiene (1162) in einer Längsrichtung an der Kolbenmuffe und einen Drehverhinderungsring (1166) mit mindestens einem Führungsvorsprung (1164) umfasst, der an der mindestens einen Schiene montiert ist, um sich entlang der Längsrichtung der Kolbenmuffe vor- und zurückzubewegen.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ferner umfassend: einen Gebermagnet (1172), der an die Energieumwandlungseinheit gekoppelt ist und sich mit der Rotation des Motors (1110) dreht; und einen Motorstellungssensor (1104), der koaxial beabstandet vom Gebermagnet vorgesehen ist und anhand der Rotation des Gebermagnets eine Drehstellung des Motors (1110) erfasst.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: ein Kolbengehäuse, das darin eine Flüssigkeit enthält und eine Druckkammer aufweist, in der ein Kolben(1150) aufgenommen ist, so dass er vor- und zurückbewegt werden kann, wobei die Druckkammer durch den Kolben in eine erste Kammer (1141a) und eine zweite Kammer (1141b) unterteilt ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 1, wobei der Rotor (2100) an einem Ende geöffnet ist und eine kreuzförmige Nut (2105) oder einen Vorsprung am anderen Ende aufweist und der Aktor ferner eine Abstandregelungseinheit (2500) umfasst, die die Spindel (2310) und den Rotor (2100) durch die kreuzförmige Nut oder den Vorsprung des Rotors koppelt und es der Energieumwandlungseinheit (2300) ermöglicht, sich über einen bestimmten Abstand nach oben, unten, links und rechts zu bewegen.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 9, wobei die Abstandregelungseinheit (2500) umfasst: ein erstes Regelelement (2510), das mit einer oberen und einer unteren Seite der kreuzförmigen Nut oder des Vorsprungs gekoppelt ist, so dass es mit der Spindel zwischen dem Rotor und der Energieumwandlungseinheit gekoppelt ist und es über einen gewissen Abstand in Auf-/Abrichtung bewegt werden kann, in Links-/Rechtsrichtung jedoch fixiert ist; ein zweites Regelelement (2520), das mit einer linken und einer rechten Seite der kreuzförmigen Nut oder des Vorsprungs gekoppelt ist, so dass es in Links-/Rechtsrichtung über einen bestimmten Abstand bewegt werden kann, in Auf-/Abrichtung jedoch fixiert ist; und einen Befestigungsbolzen, der mit der Spindel gekoppelt ist, indem er durch das erste Regelelement und das zweite Regelelement hindurchragt.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 10, wobei eine Kupplungsbohrung (2511), durch die die Spindel gekoppelt ist, in der Mitte des ersten Regelelements gebildet ist und die Kupplungsbohrung in Längs-/Rechtsrichtung eine vorbestimmte Länge aufweist und nicht-kreisförmig ausgebildet ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 11, wobei in Links-/Rechtsrichtung zwischen der Kupplungsbohrung und der Spindel ein Abstand ausgebildet ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei wobei ein erster Vorsprung (2515) oder eine erste Nut auf der oberen und der unteren Seite in Bezug zur Mitte des ersten Regelelements ausgebildet ist, um in die kreuzförmige Nut bzw. den Vorsprung zu greifen und in Auf-/Abrichtung zwischen dem ersten Vorsprung bzw. der ersten Nut und der kreuzförmigen Nut oder dem Vorsprung ein Abstand ausgebildet ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei wobei ein Durchgangsloch (2521), durch das der Befestigungsbolzen (2530) hindurchragt, in der Mitte des zweiten Regelelements gebildet ist und das Durchgangsloch in Auf-/Abrichtung eine vorbestimmte Länge aufweist und nicht-kreisförmig ausgebildet ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach Anspruch 14, wobei in Auf-/Abrichtung zwischen dem Durchgangsloch und dem Befestigungsbolzen ein Abstand ausgebildet ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei ein zweiter Vorsprung (2525) oder eine zweite Nut auf einer linken und einer rechten Seite in Bezug zur Mitte des zweiten Regelelements (2520) ausgebildet sind, um in die kreuzförmige Nut bzw. den Vorsprung zu greifen, und in Links-/Rechtsrichtung zwischen dem zweiten Vorsprung bzw. der zweiten Nut und der kreuzförmigen Nut oder dem Vorsprung ein Abstand ausgebildet ist.
Aktor eines elektronischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Nut oder ein Vorsprung auf einer inneren Umfangfläche des Kolbens in Längsrichtung gebildet ist und der Aktor ferner eine Drehverhinderungseinheit umfasst, die in der Muffe eingebaut ist und einen Vorsprung oder eine Nut aufweist, die der Nut bzw. dem Vorsprung entspricht.