-
Die Erfindung betrifft einen Bremssystemantrieb für ein Bremssystem eines Fahrzeugs.
-
Insbesondere in sogenannten integrierten Bremssystemen wird üblicherweise ein Elektromotor verwendet, um z.B. ein Kolben-Zylinder-System anzutreiben, das den Bremsdruck erzeugt. Ein solcher Elektromotor wird in einem Motorgehäuse untergebracht, das bei bekannten Systemen als Aluminiumdruckgussteil gefertigt wird.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bremssystemantrieb zu schaffen, der sich durch eine einfache und kostengünstige Herstellung auszeichnet.
-
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Bremssystemantrieb vorgesehen, mit einem Elektromotor, einem den Elektromotor umgebenden Motorgehäuse, wobei das Motorgehäuse ein Gehäuseteil aufweist, das eine Umfangswand und eine Stirnwand mit einer Öffnung hat, und einer Motorabtriebswelle, die durch die Öffnung der Stirnwand des Motorgehäuses hindurchragt und über ein Lager an der Stirnwand radial fixiert ist, wobei das Gehäuseteil als Umformteil aus Stahl ausgeführt ist, so dass die Umfangswand und die Stirnwand einstückig ineinander übergehen.
-
Mit dem Gehäuseteil ist also zumindest ein Teil des Motorgehäuses durch Kaltumformen aus Stahl gefertigt, wodurch eine einfache und kostengünstige Herstellung erreicht wird. Die Motorabtriebswelle treibt z.B. über ein Zwischengetriebe einen Plunger bzw. Kolben des Bremssystems an, der wiederum über hydraulische Komponenten auf die Bremsbeläge einer Bremsscheibe einwirkt. Alternativ kann auch ein mechanischer Spindeltrieb zum Einsatz kommen, der die Bremsbeläge verschiebt.
-
Zur Erhöhung der Stabilität und Vereinfachung der Montage weist vorzugsweise die Stirnwand des Gehäuseteils einen zylindrischen Halsabschnitt auf, der die Öffnung umgibt.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Motorgehäuse eine Traghülse auf, die in die Öffnung in der Stirnwand des Gehäuseteils eingesetzt ist und das Lager trägt. Die Traghülse dient zudem der Stabilisierung des Motorgehäuses im Bereich des Lagers und ist insbesondere ebenfalls als Umformteil aus Stahl ausgeführt.
-
Vorteilhaft weist die Traghülse einen radialen Absatz zur axialen Halterung des Lagers auf. So lässt sich das Lager bei der Montage einfach in die Traghülse einsetzen.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung hat die Traghülse einen Flanschabschnitt zur Abstützung an der Stirnwand des Gehäuseteils. Insbesondere liegt dabei der Flanschabschnitt an einer Stirnfläche des zylindrischen Halsabschnitts an.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Traghülse mittels Presspassung am zylindrischen Halsabschnitt befestigt. Alternativ kann auch eine Übergangspassung zwischen der Traghülse und dem zylindrischen Halsabschnitt vorliegen.
-
Zur Erhöhung der Druckfestigkeit kann zudem an der Traghülse und/oder am zylindrischen Halsabschnitt eine Rändelung vorgesehen sein. Auf diese Weise lassen sich unerwünschte Deformationen verhindern.
-
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Traghülse über eine Schweißverbindung am zylindrischen Halsabschnitt befestigt. Bei dieser Ausgestaltung kann gegebenenfalls auf eine Abstützung an der Stirnwand des Gehäuseteils verzichtet werden.
-
In einer Weiterbildung kann die Traghülse ein insbesondere an ihrem Umfang angeordnetes Positionierelement aufweisen, das der Positionierung und/oder Verdrehsicherung gegenüber dem zylindrischen Halsabschnitt dient und z.B. durch Prägen hergestellt ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Motorgehäuse ein Fixierteil auf, das die Traghülse am zylindrischen Halsabschnitt festlegt. Dabei ist das Fixierteil als separates Bauteil ausgeführt und vorzugsweise ebenfalls als Umformteil aus Stahl gefertigt.
-
Gleichzeitig kann das Fixierteil das Motorgehäuse im Bereich der Motorabtriebswelle vollständig verschließen, wobei hier zusätzlich eine Abdichtung durch einen O-Ring oder ein geeignetes Dichtmittel möglich ist.
-
Auf der der Öffnung entgegengesetzten Seite des Motorgehäuses kann das Gehäuseteil einstückig geschlossen ausgeführt sein; alternativ ist hier eine zusätzliche Endkappe zum Verschließen des Motorgehäuses vorgesehen.
-
Bevorzugt weist das Fixierteil einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt auf und umschließt die Traghülse und den zylindrischen Halsabschnitt nach Art einer Überwurfmutter.
-
Hierbei kann ein äußerer Schenkel des U am zylindrischen Halsabschnitt fixiert, insbesondere über ein Gewinde mit diesem verschraubt sein. Alternativ ist auch eine Presspassung oder Schweißverbindung denkbar.
-
Um auf konstruktiv einfache Weise ein Vorspannen des Lagers zu erreichen, drückt vorteilhaft ein innerer Schenkel des U (d.h. der radial innenliegende der beiden Schenkel) axial gegen das Lager.
-
In einer Weiterbildung kann das Fixierteil zudem einen Flanschabschnitt zur Befestigung des Motorgehäuses, etwa an einem Antriebsgehäuse des Bremssystems, aufweisen.
-
Eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystemantriebs ergibt sich dadurch, dass das Umformteil oder die Umformteile (also insbesondere die separaten Bauteile Gehäuseteil, Traghülse und Fixierteil) aus Stahl durch Tiefziehen, Pressen und/oder Prägen hergestellt ist bzw. sind.
-
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigt:
- - 1 eine schematische Ansicht, teilweise geschnitten, eines Bremssystemantriebs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und zusätzlich eine Schemaansicht einer Bremse;
- - 2 eine Schnittansicht eines Motorgehäuses des Bremssystemantriebs aus 1; und
- - 3 eine Schnittansicht eines Motorgehäuses eines Bremssystemantriebs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Bremssystemantrieb 10. Dieser weist einen Elektromotor 12, hier einen bürstenlosen Gleichstrommotor, sowie ein den Elektromotor 12 umgebendes Motorgehäuse 14 auf, das in 2 noch einmal separat gezeigt ist.
-
Der Elektromotor 12 treibt eine Motorabtriebswelle 16 an, die über ein in 1 nicht gezeigtes Zwischengetriebe mit einem lediglich schematisch angedeuteten Plungerkolben 1 oder eine Motorspindel in Verbindung steht, der bzw. die wiederum auf Bremsbeläge 2 einer Bremsscheibe 4 einwirkt.
-
Das Motorgehäuse 14 (siehe auch 2) ist mehrteilig ausgeführt und weist ein Gehäuseteil 18 auf, das eine Umfangswand 20 und eine Stirnwand 22 mit einer Öffnung 24 hat. Dabei weist die Stirnwand 22 des Gehäuseteils 18 einen zylindrischen Halsabschnitt 26 auf, der die Öffnung 24 umgibt.
-
Das Gehäuseteil 18 ist als Umformteil aus Stahl ausgeführt, so dass die Umfangswand 20 und die Stirnwand 22 einstückig ineinander übergehen. Insbesondere ist das gesamte Gehäuseteil 18 einstückig ausgebildet und vorzugsweise durch Tiefziehen gefertigt.
-
Der Elektromotor 12 bzw. die Motorabtriebswelle 16 sind so im Motorgehäuse 14 angeordnet, dass die Motorabtriebswelle 16 durch die Öffnung 24 in der Stirnwand 22 hindurchragt.
-
In die Öffnung 24 in der Stirnwand 22 ist eine Traghülse 28 eingesetzt, die ebenfalls einen Teil des Motorgehäuses 14 bildet und mittels Presspassung an dem die Öffnung 24 umgebenden zylindrischen Halsabschnitt 26 befestigt ist. Alternativ ist hier auch eine Übergangspassung möglich.
-
Um im Bereich der Presspassung Deformationen zu vermeiden, kann an der Traghülse 28 und/oder am zylindrischen Halsabschnitt 26 des Gehäuseteils 18 eine Rändelung vorgesehen sein, die für eine erhöhte Stabilität sorgt (in den Figuren nicht gezeigt).
-
Die Traghülse 28 hat an ihrem dem Elektromotor 12 zugewandten axialen Ende einen in Bezug auf eine Längsachse A radial nach innen gerichteten radialen Absatz 30, der der axialen Halterung eines Lagers 32 dient, welches wiederum die Motorabtriebswelle 16 im Bereich der Stirnwand 22 radial fixiert.
-
Weiterhin weist die Traghülse 28 an ihrem dem Elektromotor 12 abgewandten axialen Ende einen in Radialrichtung verlaufenden Flanschabschnitt 34 auf, mit dem sie sich an der Stirnwand 22 des Gehäuseteils 18, genauer am zylindrischen Halsabschnitt 26, in Axialrichtung abstützt.
-
Zusätzlich kann an der Traghülse 28 ein in den Figuren nicht gezeigtes Positionierelement vorgesehen sein, das der Positionierung bzw. Verdrehsicherung gegenüber dem zylindrischen Halsabschnitt 26 dient. Ein solches Positionierelement kann insbesondere durch Prägen hergestellt sein.
-
Das Motorgehäuse 14 umfasst zudem ein Fixierteil 36, das die Traghülse 28 am zylindrischen Halsabschnitt 26 festlegt und beide Teile miteinander verspannt.
-
Das Fixierteil 36 hat einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt, wobei ein äußerer Schenkel 38 des U am zylindrischen Halsabschnitt 26 fixiert, hier über ein Gewinde 40 mit diesem verschraubt ist. Alternativ ist auch eine Presspassung oder Schweißverbindung zwischen dem Fixierteil 36 und dem zylindrischen Halsabschnitt 26 möglich.
-
Ein innerer Schenkel 42 des U drückt axial gegen das Lager 32. Auf diese Weise wird das Lager 32 durch das Fixierteil 36 vorgespannt.
-
Neben der Fixierung der Traghülse 28 am zylindrischen Halsabschnitt 26 sowie der axialen Vorspannung des Lagers 32 kann das Fixierteil 36 zudem dazu dienen, das Motorgehäuse 14 im Bereich der Motorabtriebswelle 16 zu verschließen. Hier ist zusätzlich eine Abdichtung mittels eines O-Rings oder eines geeigneten Dichtmittels möglich.
-
Ebenso wie das Gehäuseteil 18 sind auch die Traghülse 28 und das Fixierteil 36 als Umformteile aus Stahl ausgeführt. Dabei sind vorzugsweise sämtliche Einzelkomponenten des Motorgehäuses 14 (also das Gehäuseteil 18, die Traghülse 28 und das Fixierteil 36) durch Tiefziehen gefertigt, alternativ ist hier auch Pressen bzw. Prägen möglich.
-
Das Fixierteil 36 kann zusätzlich einen in den Figuren nicht gezeigten Flanschabschnitt zur Befestigung des Motorgehäuses 14, z.B. an einem Antriebsgehäuse des Bremssystems, aufweisen. Ein solcher Flanschabschnitt könnte an dem dem Elektromotor 12 abgewandten axialen Ende des Fixierteils 36 angeordnet sein.
-
Durch die mehrteilige Ausbildung des Motorgehäuses 14, insbesondere durch die im Bereich der Öffnung 24 in das Gehäuseteil 18 eingesetzte Traghülse 28, wird im Bereich des Lagers 32 eine höhere Steifigkeit bzw. Stabilität erreicht als bei einem einzigen Umformteil.
-
Zur Verdeutlichung der Größenverhältnisse sei an dieser Stelle angemerkt, dass das Motorgehäuse 14 einen Durchmesser von einigen wenigen Zentimetern aufweist; der Durchmesser der Öffnung 24 (also der Innendurchmesser des zylindrischen Halsabschnitts 26) beträgt bei der gezeigten Ausführungsform vorzugsweise zwischen 20 und 30 mm.
-
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bremssystemantriebs 10 bzw. des Motorgehäuses 14 werden das Gehäuseteil 18, die Traghülse 28 sowie das Fixierteil 36 durch Tiefziehen, Pressen bzw. Prägen als Umformteile aus Stahl gefertigt. Die Traghülse 28 wird mittels Presspassung oder Übergangspassung am zylindrischen Halsabschnitt 26 befestigt und anschließend das Lager 32 mit Spiel in die Traghülse 28 eingesetzt. Schließlich wird das Fixierteil 36 in der Art einer Überwurfmutter über den zylindrischen Halsabschnitt 26 und die Traghülse 28 gestülpt und mithilfe des Gewindes 40 mit dem zylindrischen Halsabschnitt 26 verschraubt. Das Fixierteil 36 übt eine Vorspannung auf das Lager 32 aus und trägt zusätzlich die im Betrieb des Bremssystemantriebs 10 auftretende Betriebslast. Außerdem kann durch das Fixierteil 36 eine vollständige Abdichtung des Motorgehäuses 14 erfolgen.
-
Auf der in den Figuren nicht gezeigten entgegengesetzten Seite des Motorgehäuses 14 kann das Gehäuseteil 18 geschlossen und hierzu insbesondere einstückig ausgeführt sein. Alternativ kann hier eine in den Figuren nicht dargestellte Endkappe vorgesehen sein.
-
Der erfindungsgemäße Bremssystemantrieb 10 zeichnet sich aufgrund der Verwendung eines (mehrteiligen) Motorgehäuses 14 aus Stahl-Umformteilen durch eine einfache und kostengünstige Herstellung aus.
-
3 zeigt ein Motorgehäuse 14 für einen Bremssystemantrieb 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei im Folgenden gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen tragen und lediglich auf die Unterschiede zur bisher beschriebenen ersten Ausführungsform eingegangen wird.
-
Beim Motorgehäuse 14 der 3 ist die Traghülse 28 im Bereich der Öffnung 24 über eine Schweißverbindung 44 am zylindrischen Halsabschnitt 26 befestigt. Zudem weist die Traghülse 28 bei dieser Ausführungsform keinen Flanschabschnitt zur Abstützung am zylindrischen Halsabschnitt 26 auf. Ansonsten entspricht das Motorgehäuse 14 der 3 dem der 1 und 2.
