WO2020216487A1 - Elektromechanischer bremsdruckerzeuger mit einem getriebe und verfahren zu herstellung eines getriebes für einen elektromechanischen bremsdruckerzeuger - Google Patents

Elektromechanischer bremsdruckerzeuger mit einem getriebe und verfahren zu herstellung eines getriebes für einen elektromechanischen bremsdruckerzeuger Download PDF

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WO2020216487A1
WO2020216487A1 PCT/EP2020/053253 EP2020053253W WO2020216487A1 WO 2020216487 A1 WO2020216487 A1 WO 2020216487A1 EP 2020053253 W EP2020053253 W EP 2020053253W WO 2020216487 A1 WO2020216487 A1 WO 2020216487A1
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WO
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planetary gear
pressure generator
brake pressure
carrier
pinion
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PCT/EP2020/053253
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Inventor
Mark Boehm
Christoph OEHLER
Sebastian Martin REICHERT
Claus Oehler
Martin Uhlig
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an electromechanical
  • Brake pressure generator with a transmission according to the features of the preamble of claim 1, a method for producing a transmission of an electromechanical brake pressure generator according to the features of
  • the electromechanical brake pressure generator can also be used as
  • Brake booster are used, in which an input braking force is amplified.
  • the electromechanical brake pressure generator or brake booster comprises, in particular, a transmission for transmitting a torque of the electric motor for generating brake pressure.
  • a brake pressure generator for the sake of simplicity, the following will only refer to a brake pressure generator.
  • brake boosters To brake passenger vehicles, the driver's foot strength is usually insufficient, so that these are usually equipped with a brake booster. As a rule, brake boosters often work with a negative pressure generated by the internal combustion engine.
  • the pressure difference between the engine pressure and the ambient pressure is used to provide a boost to the driver's foot strength
  • Electromechanical brake pressure generators of this type can be used not only to provide an auxiliary force, but also in brake-by-wire systems for the sole provision of the actuating force. Electromechanical brake pressure generators are therefore particularly advantageous with regard to autonomous driving.
  • a conventional electromechanical brake booster which is shown in FIG. 1, is known from WO 2017/045804 A1.
  • the invention is also directed to an electromechanical brake pressure generator which can apply a braking force independently of an actuation of the brake pedal.
  • the previously known brake booster 1 comprises a spindle nut 2 and an electric motor (not shown), with the operation of which the spindle nut 2 can be set in rotation via a spur gear 3.
  • the spindle nut 2 is in operative engagement with a spindle 4, which is why the spindle 4 can be set in a translational movement along its spindle axis 5 by means of the spindle nut 2 set in rotation. So that the spindle 4 does not rotate due to the rotation of the spindle nut 2, the brake booster 1 has a bearing arrangement 6 to which the spindle 4 is firmly connected.
  • the bearing arrangement 6 comprises a bracket 6a, on the edges of which two slide bearings 6b are arranged.
  • the slide bearings 6b run on tie rods 7, which run essentially parallel to the spindle axis 5.
  • the spindle 4 is movable in the axial direction and is secured against rotation.
  • a hydraulic vehicle brake system with an electromechanical brake pressure generator which is called External force generator generates a braking force in which the brake cylinder, which can be actuated with muscle power, is only used as a setpoint generator for the
  • electromechanical brake pressure generator is used.
  • the electromechanical brake pressure generator can thus also be controlled independently of the brake cylinder that can be actuated with muscle power, so that in one
  • the present invention specifies an electromechanical brake pressure generator for a hydraulic brake system of a vehicle.
  • the electromechanical brake pressure generator comprises at least one transmission, which with a
  • Electric motor is connected to transmit a torque of the electric motor to generate brake pressure.
  • the transmission includes a planetary gear carrier, for mounting planetary gears, planetary gear pins, which with the
  • Planetary gear carriers are connected and to which the planetary gears can be rotatably fastened, and a pinion for transmitting an on or
  • a planetary gear is particularly preferably used as the gear. With the help of planetary gears in individual gear stages, the space required is reduced due to the high power density.
  • Planetary gear carrier with the planetary gear pins made of one part. As a result, the elimination of the overlap areas makes the planetary gear carrier thinner are formed and there are also no large tolerances due to manufacturing accuracy.
  • Planetary pins can thus be manufactured with a high degree of accuracy, for example with regard to the planetary axes. In addition, the number of parts and the necessary assembly time are reduced.
  • the pinion preferably has helical teeth. This improves running smoothness and reduces noise, since each pair of teeth runs with a continuous transition into and out of mesh and thus the transmission of torque is more even.
  • the planetary gear carrier has a shoulder between the planetary gear pins and the pinion which forms a bearing point for components of the transmission.
  • a ball bearing for example, via which the component of the transmission is mounted to the planetary gear carrier, can be applied to this shoulder.
  • no further parts are necessary for the bearing of the component of the transmission.
  • a further function is thus integrated into the planetary carrier pinion, which reduces the number of parts and the assembly time for such a transmission.
  • the pinion is materially connected to the planet carrier.
  • the planet gear carrier and the pinion are preferably produced together, for example by sintering. This creates a firm connection between the pinion and the planetary gear pins, so that high input or output torques
  • Such a planetary carrier pinion has good durability.
  • the pinion is preferably designed as a plastic injection molded part.
  • a plastic can be selected for the pinion which has good tribological properties, so that self-lubricating plastics can be used, whereby an additional lubricant could be dispensed with.
  • the pinion can be made of PEEK (polyetheretherketone), for example.
  • Plastics are also cheaper than many other materials and easier to use Injection molding processable. In addition, plastics are lighter.
  • a plastic pinion can thus be designed simply and economically.
  • At least the part is
  • Planetary gear carrier which forms the planetary gear pins, a sintered part made of a metal.
  • a high degree of dimensional accuracy can be achieved through sintering. This means that more complex components like the
  • Planet carrier with the planet gear pins can be manufactured in one component in a materially bonded manner.
  • the pinion, together with the planet carrier and the planet gear pins, is preferably also manufactured as a sintered part.
  • the surface can be used as a lubricant depot, in particular for the pinion, so that the lubrication is improved.
  • the planetary gear carrier advantageously also has component structures made of plastic.
  • the planet carrier is thus made up of at least two
  • the two different materials are in contact with one another.
  • the different materials are preferably arranged alternately in the planet carrier. Due to the component structures made of plastic, which are more elastic compared to a metal, for example, and have a higher level of damping, damping in the
  • the plastic is preferably a two-component plastic.
  • the plastic is preferably PEEK
  • the component structures are preferably designed in such a way that a drive train stiffness to be achieved can be set through the damping and elasticity of these structures and the overload generated by pressure peaks is reduced. This means that there are no additional components such as
  • the component structures are arranged in an area between adjacent planet gear pins.
  • the planetary gear carrier thus has these component structures between an area that forms the planetary gear pins. This means that the
  • Planetary gear pins rotatably arranged planet gears dampened, so that a quieter and thus quieter running of the planet gears is possible.
  • the invention also specifies a method for producing a transmission of an electromechanical brake pressure generator, at least the
  • Planetary gear carriers and the planetary gear pins are made cohesively by means of a primary forming manufacturing process. Planetary gear carriers and planetary gear pins are thus produced together in one work step. This means that both parts no longer have to be connected to one another.
  • the use of primary forming manufacturing processes also allows a great deal of flexibility in terms of shape and surface.
  • Plastic can be chosen which has self-lubricating properties.
  • the invention also provides a vehicle with an electromechanical brake pressure generator for a hydraulic brake system.
  • an electromechanical brake pressure generator for a hydraulic brake system.
  • this vehicle can be an automated or completely autonomous vehicle.
  • Figure 3 perspective view of a first embodiment of a
  • Figure 4 is a perspective view of a second embodiment of a
  • Figure 5 is a perspective view of a third embodiment of a
  • FIG. 2 shows a simplified schematic representation of a hydraulic brake system 10 known from the prior art for a vehicle with an electromechanical brake pressure generator 14.
  • the hydraulic brake system 10 comprises the electromechanical brake pressure generator 14 and a piston / cylinder unit 18.
  • the piston / cylinder unit 18 and the electromechanical brake pressure generator 14 are both hydraulically connected to a brake hydraulic system 22, which is shown here only as a box.
  • the brake hydraulics 22 is through various valves and others
  • the brake hydraulics 22 are additionally connected to at least one wheel brake device 26, so that a braking force can be applied to the wheel brake device 26 by a corresponding switching of valves.
  • the piston / cylinder unit 18 is actuated with muscle power via a brake pedal 30.
  • the braking force of the electromechanical brake pressure generator 14 is generated via an electric motor 34.
  • the electric motor 34 is connected to a gear 38, for example a planetary gear, via which a screw drive arrangement 42 is driven.
  • the screw drive assembly 42 is provided with a hydraulic cylinder 44 arranged hydraulic piston 46 connected so that a brake pressure can be generated.
  • Figure 3 is a perspective view of a first embodiment of a planet carrier pinion 50 is shown.
  • Planet carrier pinion 50 can be in the one shown in FIG.
  • Planetary gear 38 can be used.
  • the planetary gear carrier pinion 50 comprises a substantially circular and disk-shaped planetary gear carrier 54.
  • the planetary gear carrier 54 is formed from a sintered metal in this exemplary embodiment.
  • Planetary gear pins 58 are arranged, which are integrally formed with the planetary gear carrier 54.
  • three planetary gear pins 58 are arranged on the planetary gear carrier 54.
  • a planet gear (not shown) can be attached rotatably to each of the planet gear pins 58.
  • the planet gear carrier 54 also forms a shoulder 62 which is arranged on a side opposite to the planet gear pins 58. This shoulder 62 is arranged coaxially and has a smaller diameter than the rest
  • the shoulder 62 forms a bearing point for a further component of the transmission 38, so that a ball bearing, for example, can be arranged on this shoulder 62.
  • Planetary gear carrier 54 is formed and has a helical toothing 70.
  • the outer diameter of the pinion 66 is smaller than the diameter of the shoulder 62.
  • the entire planet carrier pinion 50 is thus designed as a single part, which is in the form of an original
  • FIG. 4 shows a perspective view of a second exemplary embodiment of the planetary gear carrier pinion 50.
  • This example differs from the first exemplary embodiment shown in FIG. 3 in that the pinion 66 is injection-molded onto the planetary gear carrier 54 by means of an injection molding process.
  • the planet gear carrier 54 and the pinion 66 are formed from a different material.
  • the planetary gear carrier 54 forms a pinion pin 74, on which the pinion 66 is positively connected to the planetary gear carrier 54.
  • FIG. 5 is a perspective view of a third embodiment of the planet carrier pinion 50 is shown.
  • This exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment shown in FIG. 3 in that only the part of the planetary gear carrier 54 that forms the planetary gear pins 58 is made of a common material, so that the planetary gear pins 58 are firmly connected to the planetary gear carrier 54.
  • the planetary gear carrier 54 forms a circular sector 76 in the area of each planetary gear pin 58.
  • this material is a sintered metal.
  • the planet gear carrier 54 forms a further material in an area between the circular sectors 76.
  • the planet gear carrier 54 forms a further material in an area between the circular sectors 76.
  • Planetary gear carrier 54 component structures 78 made of plastic.
  • the plastic is introduced by injection molding, for example. Through this
  • Component structures 78 which are elastic and corresponding
  • Damping of the planetary carrier pinion 50 is set so that a rigidity of the drive train can be set. This can reduce overloads caused by pressure peaks.
  • the planetary gear carrier 54 is also materially connected to the shoulder 62 and the pinion 66.
  • the shoulder 62 and the pinion 66 are made from the same material as the planetary gear pins 58 and are thus connected to them in a materially bonded manner via the corresponding circular sectors 76. This allows the pinion 66 and the Corresponding circular sectors 76 a sufficient input or output torque can be transmitted to the planetary gears arranged on the planetary gear pins 58.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Bremsdruckerzeuger (14) für ein hydraulisches Bremssystem (10) eines Fahrzeugs. Der elektromechanische Bremskraftverstärker umfasstzumindest ein Getriebe(38) zum Übertrageneines Momentes des Elektromotors zur Bremsdruckerzeugung.Das Getriebe(38) umfasstdabei einen Planetenradträger (54), zum Lagern von Planetenrädern, Planetenradpins (58), welche mit dem Planetenradträger (54) verbunden sind und an welchen die Planetenräder drehbar befestigbar sind, und ein Ritzel (66) zum Übertragen eines An-oder Abtriebsmomentes, welches an einer zu den Planetenradpins (58) gegenüberliegenden Seite des Planetenradträgers(54) drehfest mit diesem verbunden ist. Dabei ist wenigstens der Teil des Planetenradträgers (54), welcher die Planetenradpins (58) aufweist, stoffschlüssig mit diesen aus demselben Material ausgebildet.

Description

Beschreibung
Titel:
ELEKTROMECHANISCHER BREMSDRUCKERZEUGER MIT EINEM GETRIEBE UND VERFAHREN ZU HERSTELLUNG EINES GETRIEBES FÜR EINEN ELEKTROMECHANISCHEN BREMSDRUCKERZEUGER
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromechanischen
Bremsdruckerzeuger mit einem Getriebe nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Herstellen eines Getriebes eines elektromechanischen Bremsdruckerzeugers nach den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 8 und ein Fahrzeug umfassend einen
elektromechanischen Bremsdruckerzeuger nach den Merkmalen des
Anspruchs 10.
Der elektromechanische Bremsdruckerzeuger kann dabei ebenso als
Bremskraftverstärker eingesetzt werden, bei welchem eine eingegebene Bremskraft verstärkt wird. Der elektromechanische Bremsdruckerzeuger bzw. Bremskraftverstärker umfasst insbesondere ein Getriebe zum Übertragen eines Momentes des Elektromotors zur Bremsdruckerzeugung. Der einfachheitshalber wird sich im Folgenden lediglich auf einen Bremsdruckerzeuger bezogen.
Zum Bremsen von Personen kraftfahrzeugen reicht die Fußkraft des Fahrers zumeist nicht aus, so dass diese üblicherweise mit einem Bremskraftverstärker ausgestattet werden. Bremskraftverstärker arbeiten in der Regel vielfach mit einem vom Verbrennungsmotor erzeugten Unterdrück. Dabei wird die
Druckdifferenz zwischen dem Motordruck und dem Umgebungsdruck genutzt, um zusätzlich zur Fußkraft des Fahrers eine Verstärkungskraft auf die
Kolbenstange der Kolben-/Zylindereinheit aufzubringen.
Für zukünftige Antriebskonzepte von Kraftfahrzeugen werden alternative Bremsdruckaufbaugeräte benötigt, da Unterdrück nicht mehr zur Verfügung steht, um einen konventionellen Vakuumbremskraftverstärker zu betreiben.
Hierfür wurden die hier interessierenden elektromechanischen
Bremsdruckerzeuger entwickelt.
Hierbei wird, die Betätigungskraft an der Kolben-/Zylindereinheit mittels eines Elektromotors erzeugt. Derartige elektromechanische Bremsdruckerzeuger können nicht nur zur Bereitstellung einer Hilfskraft, sondern in Brake-by-wire- Systemen auch zur alleinigen Bereitstellung der Betätigungskraft eingesetzt werden. Daher sind elektromechanische Bremsdruckerzeuger insbesondere im Hinblick auf das autonome Fahren von Vorteil.
Stand der Technik
Aus der WO 2017/045804 Al ist ein herkömmlicher elektromechanischer Bremskraftverstärker bekannt, der in Fig. 1 dargestellt ist. Im Unterschied dazu ist die Erfindung auch auf einen elektromechanischen Bremsdruckerzeuger gerichtet, welcher unabhängig von einer Betätigung des Bremspedales eine Bremskraft aufbringen kann. Der vorbekannte Bremskraftverstärker 1 umfasst eine Spindelmutter 2 und einen (nicht skizzierten) elektrischen Motor, mit dessen Betrieb die Spindelmutter 2 über ein Stirnrad 3 in eine Rotation versetzbar ist.
Die Spindelmutter 2 liegt mit einer Spindel 4 in einem Wirkeingriff vor, weshalb die Spindel 4 mittels der in die Rotation versetzten Spindelmutter 2 in eine Translationsbewegung entlang ihrer Spindelachse 5 versetzbar ist. Damit sich die Spindel 4 aufgrund der Rotation der Spindelmutter 2 nicht mit dreht, weist der Bremskraftverstärker 1 eine Lageranordnung 6 auf, mit welcher die Spindel 4 fest verbunden ist.
Die Lageranordnung 6 umfasst einen Bügel 6a, an dessen Rändern zwei Gleitlager 6b angeordnet sind. Die Gleitlager 6b laufen an Zugankern 7, welche im Wesentlichen parallel zu der Spindelachse 5 verlaufen. Über diese
Lageranordnung 6 ist die Spindel 4 in axialer Richtung beweglich und wird gegen ein Verdrehen gesichert.
Aus der WO 2017/089008A1 ist eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem elektromechanischen Bremsdruckerzeuger bekannt, welcher als Fremdkrafterzeuger eine Bremskraft erzeugt, bei der der mit Muskelkraft betätigbare Bremszylinder lediglich als Sollwertgeber für den
elektromechanischen Bremsdruckerzeuger dient. Der elektromechanische Bremsdruckerzeuger kann damit auch unabhängig von dem mit Muskelkraft betätigbare Bremszylinder angesteuert werden, so dass auch in einem
autonomen Fahrzustand eine Bremsung möglich ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung gibt einen elektromechanischen Bremsdruckerzeuger für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs an. Der elektromechanische Bremsdruckerzeuger umfasst zumindest ein Getriebe, welches mit einem
Elektromotor verbunden ist, zum Übertragen eines Momentes des Elektromotors zur Bremsdruckerzeugung. Das Getriebe umfasst dabei einen Planetenradträger, zum Lagern von Planetenrädern, Planetenradpins, welche mit dem
Planetenradträger verbunden sind und an welchen die Planetenräder drehbar befestigbar sind, und ein Ritzel zum Übertragen eines An- oder
Abtriebsmomentes, welches an einer zu den Planetenradpins
gegenüberliegenden Seite des Planetenradträgers drehfest mit diesem verbunden ist, wobei wenigstens der Teil des Planetenradträgers, welcher die Planetenradpins aufweist, stoffschlüssig mit diesen aus demselben Material ausgebildet ist.
Als Getriebe wird besonders bevorzugt ein Planetengetriebe verwendet. Mit Hilfe von Planetengetrieben in einzelnen Getriebestufen reduziert sich der erforderlich Bauraum aufgrund hoher Leistungsdichte. Weitere Vorteile von
Planetengetrieben liegen in der erzielbaren Übersetzung und dem
Geräuschverhalten.
Während bei einem üblichen Planetenradträger- Ritzel die Planetenradpins in entsprechende Ausnehmungen am Planetenradträger eingebracht werden, wodurch große Überlappungsbereiche notwendig sind, wird der
Planetenradträger mit den Planetenradpins aus einem Teil gefertigt. Dadurch kann durch den Wegfall der Überlappungsbereiche der Planetenradträger dünner ausgebildet werden und zudem sind keine großen Toleranzen aufgrund von Fertigungsgenauigkeiten vorhanden. Der Planetenradträger mit den
Planetenradpins kann dadurch mit einer hohen Genauigkeit beispielsweise hinsichtlich der Planetenachsen gefertigt werden. Zudem wird die Teilezahl und die dafür notwendig Montagezeit reduziert.
Vorzugsweise weist das Ritzel eine Schrägverzahnung auf. Dadurch wird die Laufruhe verbessert und die Geräuschentwicklung verringert, da jedes Zahnpaar mit einem kontinuierlichen Übergang in und aus dem Eingriff läuft und somit die Übertragung des Drehmoments gleichmäßiger verläuft.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Planetenradträger zwischen Planetenradpins und Ritzel einen Absatz auf, der eine Lagerstelle für Bauteile des Getriebes ausbildet. Auf diesen Absatz kann beispielsweise ein Kugellager aufgebracht werden, über welches das Bauteil des Getriebes zu dem Planetenradträger gelagert ist. Dadurch sind keine weiteren Teile zum Lager des Bauteils des Getriebes notwendig. Es wird somit eine weitere Funktion in das Planetenradträger- Ritzel integriert, wodurch die Teileanzahl und die Montagezeit für eine solches Getriebe reduziert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Ritzel stoffschlüssig mit dem Planetenradträger verbunden. Der Planetenradträger und das Ritzel werden dabei vorzugsweise gemeinsam beispielsweise über Sintern hergestellt. Dadurch wird eine feste Verbindung zwischen dem Ritzel und dem Planetenradpins hergestellt, so dass hohe An- oder Abtriebsmomente
übertragbar sind. Ein solcher Planetenradträger- Ritzel weist eine gute Haltbarkeit auf.
Vorzugsweise ist das Ritzel als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Für das Ritzel kann dabei ein Kunststoff ausgewählt werden, welcher gute tribologische Eigenschaften aufweist, so dass selbstschmierende Kunststoffe einsetzbar sind, wodurch ein zusätzlicher Schmierstoff entfallen könnte. Das Ritzel kann dabei beispielsweise aus PEEK (Polyetheretherketon) hergestellt sein. Kunststoffe sind zudem günstiger als viele andere Materialien und einfacher im Wege des Spritzgießens verarbeitbar. Zudem haben Kunststoffe ein geringeres Gewicht.
Ein Ritzel aus Kunststoff ist somit einfach und wirtschaftlich ausbildbar.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist wenigstens der Teil des
Planetenradträgers, welcher die Planetenradpins ausbildet, ein aus einem Metall bestehendes Sinterteil. Durch das Sintern kann eine hohen Maßgenauigkeit erzielt werden. Dadurch sind auch solche komplexeren Bauteile wie der
Planetenträger mit den Planetenradpins stoffschlüssig in einem Bauteil fertigbar. Vorzugsweise ist zusätzlich das Ritzel zusammen mit dem Planetenträger und den Planetenradpins als Sinterteil hergestellt. Dadurch kann insbesondere für das Ritzel, aufgrund der durch das Sintern generierten offenporigen Oberfläche, die Oberfläche als Schmierstoffdepot genutzt werden, so dass die Schmierung verbessert ist.
Vorteilhafterweise weist der Planetenradträger zusätzlich Bauteilstrukturen aus Kunststoff auf. Der Planetenradträger ist somit aus wenigstens zwei
unterschiedlichen Materialien ausgebildet. Die zwei unterschiedlichen Materialien liegen dabei aneinander an. Vorzugsweise sind die unterschiedlichen Materialien abwechseln in dem Planetenradträger angeordnet. Durch die Bauteilstrukturen aus Kunststoff, welche im Vergleich zu einem beispielsweise Metall elastischer sind und eine höhere Dämpfung aufweisen, kann eine Dämpfung in den
Planetenradträger integriert werden. Bevorzugt ist der Kunststoff ein zwei Komponenten Kunststoff. Vorzugsweise ist der Kunststoff PEEK
(Polyetheretherketon) oder POM (Polyoxymethylen).
Die Bauteilstrukturen werden dabei bevorzugt so konstruiert, dass eine zu erzielende Antriebsstrang-Steifigkeit durch die Dämpfung und die Elastizität dieser Strukturen eingestellt werden kann und die durch Druckspitzen generierte Überlast reduziert wird. Dadurch sind keine zusätzlichen Bauteile, wie
beispielsweise mechanische (Federelemente), hydraulische (Überdruckventil) oder Software Mittel notwendig. Dafür können günstigere Bauteile wie Kunststoff, welcher eine hohe Dämpfungseigenschaft aufweist, verwendet werden. Dadurch können die Kosten für einen solchen elektromechanischen Bremsdruckerzeuger gesenkt werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die Bauteilstrukturen in einem Bereich zwischen benachbarten Planetenradpins angeordnet. Der
Planetenradträger weist somit zwischen einem Bereich, der die Planetenradpins ausbildet, diese Bauteilstrukturen auf. Dadurch werden die an den
Planetenradpins drehbar angeordneten Planetenräder gedämpft, so dass ein ruhigerer und damit geräuschärmerer Lauf der Planetenräder möglich ist.
Die Erfindung gibt zusätzlich ein Verfahren zum Herstellen eines Getriebes eines elektromechanischen Bremsdruckerzeugers an, wobei wenigstens der
Planetenradträger und die Planetenradpins stoffschlüssig mittels eines urformenden Fertigungsverfahren hergestellt werden. Planetenradträger und Planetenradpins werden somit in einem gleichen Arbeitsschritt zusammen hergestellt. Dadurch müssen beiden Teile nicht mehr miteinander verbunden werden. Der Einsatz urformender Fertigungsverfahren erlaubt zudem großen Spielraum hinsichtlich Form und Oberfläche.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung wird als urformendes
Fertigungsverfahren Sintern oder Spritzgießen angewendet. Durch diese Fertigungsverfahren lassen sich einfach und wirtschaftlich komplexere Körper bilden. Zudem kann durch das Sintern die Schmierung durch die offenporige Oberfläche verbessert werden. Dahingegen kann beim Spritzgießen ein
Kunststoff gewählt werden, welcher selbstschmierende Eigenschaften aufweist.
Die Erfindung gibt darüber hinaus ein Fahrzeug mit einem elektromechanischen Bremsdruckerzeuger für ein hydraulisches Bremssystem an. Mit einem solchen Fahrzeug können die zu dem elektromechanischen Bremsdruckerzeuger genannten Vorteile erzielt werden. In einer bevorzugten Ausführung kann dieses Fahrzeug ein automatisiertes oder vollständig autonomes Fahrzeug sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten
elektromechanischen Bremskraftverstärkers, Figur 2 Vereinfachte schematische Darstellung eines aus dem Stand der
Technik bekannten hydraulischen Bremssystems für ein Fahrzeug mit einem elektromechanischen Bremsdruckerzeuger,
Figur 3 Perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines
Planetenradträger- Ritzels,
Figur 4 Perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines
Planetenradträger- Ritzels, und
Figur 5 Perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines
Planetenradträger- Ritzels.
In Figur 2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten hydraulischen Bremssystems 10 für ein Fahrzeug mit einem elektromechanischen Bremsdruckerzeuger 14 gezeigt. Das hydraulische Bremssystem 10 umfasst den elektromechanischen Bremsdruckerzeuger 14 und eine Kolben-/Zylindereinheit 18. Die Kolben-/Zylindereinheit 18 und der elektromechanische Bremsdruckerzeuger 14 sind beide hydraulisch mit einer Bremshydraulik 22 verbunden, welche hier nur als Kasten dargestellt ist.
Die Bremshydraulik 22 wird durch verschiedene Ventile und weiterer
Komponenten zum Ausbilden eines beispielsweise elektronischen
Stabilitätsprogramms (ESP) gebildet. Um das Fahrzeug abbremsen zu können, ist die Bremshydraulik 22 zusätzlich mit wenigstens einer Radbremseinrichtung 26 verbunden, so dass durch eine entsprechende Schaltung von Ventilen eine Bremskraft an der Radbremseinrichtung 26 aufbringbar ist.
Die Kolben-/Zylindereinheit 18 wird mit Muskelkraft über ein Bremspedal 30 betätigt. Im Gegensatz dazu wird die Bremskraft des elektromechanischen Bremsdruckerzeugers 14 über einen Elektromotor 34 erzeugt. Dazu ist der Elektromotor 34 mit einem Getriebe 38, beispielsweise einem Planetengetriebe, verbunden, über welches eine Gewindetriebanordnung 42 angetrieben wird. Die Gewindetriebanordnung 42 ist mit einem in einem Hydraulikzylinder 44 angeordneten Hydraulikkolben 46 verbunden, so dass ein Bremsdruck erzeugbar ist.
In Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Planetenradträger- Ritzels 50 gezeigt. Das erfindungsgemäße
Planetenradträger- Ritzel 50 kann dabei in dem in Figur 2 gezeigten
Planetengetriebe 38 eingesetzt werden. Das Planetenradträger- Ritzel 50 umfasst einen im Wesentlichen kreisrunden und scheibenförmigen Planetenradträger 54. Der Planetenradträger 54 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einem gesinterten Metall ausgebildet.
An dem Planetenradträger 54 sind sich in axialer Richtung erstreckende
Planetenradpins 58 angeordnet, welche stoffschlüssig mit dem Planetenradträger 54 ausgebildet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind drei Planetenradpins 58 an dem Planetenradträger 54 angeordnet. An jedem der Planetenradpins 58 ist ein Planetenrad (nicht gezeigt) drehbar befestigbar. Der Planetenradträger 54 bildet zudem einen Absatz 62 aus, welcher auf einer zu den Planetenradpins 58 gegenüber liegenden Seite angeordnet ist. Dieser Absatz 62 ist koaxial angeordnet und weist einen kleineren Durchmesser als der übrige
Planetenradträger 54 auf. Der Absatz 62 bildet dabei eine Lagerstelle für ein weiteres Bauteil des Getriebes 38 aus, so dass an diesem Absatz 62 ein beispielsweise Kugellager angeordnet werden kann.
An diesem Absatz 62 ist ein in axialer Richtung ausgerichtetes und koaxial positioniertes Ritzel 66 angeordnet, welches drehfest mit dem Planetenradträger 54 verbunden und zum Übertragen eines An- oder Abtriebsmomentes nutzbar ist. Der Absatz 62 ist demnach zwischen dem Ritzel 66 und dem übrigen
Planetenradträger 54 angeordnet. Das Ritzel 66 ist in diesem
Ausführungsbeispiel stoffschlüssig mit dem Absatz 62 und damit mit dem
Planetenradträger 54 ausgebildet und weist eine Schrägverzahnung 70 auf. Um ein Lager auf den Absatz 62 aufbringen zu können ist der Außendurchmesser des Ritzels 66 kleiner als der Durchmesser des Absatzes 62. In diesem
Ausführungsbeispiel ist das gesamte Planetenradträger- Ritzel 50 somit als ein einziges Teil ausgebildet, welches in Form eines urformenden
Fertigungsverfahren, beispielsweise mittels Sintern, hergestellt ist. Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Planetenradträger- Ritzels 50. Dieses Beispiel unterscheidet sich von dem in Figur 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Ritzel 66 mittels eines Spritzgussverfahrens an den Planetenradträger 54 angespritzt ist. Dadurch ist der Planetenradträger 54 und das Ritzel 66 aus einem unterschiedlichen Material ausgebildet. Um ein An- oder Abtriebsmoment übertragen zu können, bildet der Planetenradträger 54 einen Ritzel-Pin 74 aus, an dem das Ritzel 66 formschlüssig mit dem Planetenradträger 54 verbunden ist.
In Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Planetenradträger- Ritzels 50 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass lediglich der die Planetenradpins 58 ausbildende Teil des Planetenradträgers 54 aus einem gemeinsamen Material ausgebildet ist, so dass die Planetenradpins 58 stoffschlüssig mit dem Planetenradträger 54 verbunden sind. In diesem Ausführungsbeispiel bildet der Planetenradträger 54 im Bereich eines jeden Planetenradpins 58 einen Kreissektor 76 aus. Um eine ausreichende Last übertragen zu können ist dieses Material hierbei ein gesintertes Metall.
In einem Bereich zwischen den Kreissektoren 76 bildet der Planetenradträger 54 ein weiteres Material aus. In diesem Ausführungsbeispiel weist der
Planetenradträger 54 Bauteilstrukturen 78 aus Kunststoff auf. Der Kunststoff wird dabei beispielsweise mittels Spritzguss eingebracht. Durch diese
Bauteilstrukturen 78, welche elastisch sind und entsprechende
Dämpfungseigenschaften aufweisen, wird eine bestimmt Elastizität und
Dämpfung des Planetenradträger- Ritzels 50 eingestellt, so dass eine Steifigkeit des Antriebsstrangs eingestellt werden kann. Dadurch können Überlasten durch Druckspitzen reduziert werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Planetenradträger 54 zusätzlich stoffschlüssig mit dem Absatz 62 und dem Ritzel 66 verbunden. Der Absatz 62 und das Ritzel 66 sind dabei aus dem gleichen Material ausgebildet, wie die Planetenradpins 58 und somit stoffschlüssig mit diesen über die entsprechenden Kreissektoren 76 verbunden. Dadurch kann über das Ritzel 66 und die entsprechenden Kreissektoren 76 ein ausreichendes An- oder Abtriebsmoment auf die an den Planetenradpins 58 angeordneten Planetenräder übertragen werden.

Claims

Ansprüche
1. Elektromechanischer Bremsdruckerzeuger (14) für ein hydraulisches
Bremssystem (10) eines Fahrzeugs, mit zumindest einem Getriebe (38), welches mit einem Elektromotor (34) verbunden ist, zum Übertragen eines Momentes des Elektromotors (34) zur Bremsdruckerzeugung, wobei das Getriebe (38) umfasst:
einen Planetenradträger (54), zum Lagern von Planetenrädern,
Planetenradpins (58), welche mit dem Planetenradträger (54) verbunden sind und an welchen die Planetenräder drehbar befestigbar sind, und ein Ritzel (66) zum Übertragen eines An- oder Abtriebsmomentes, welches an einer zu den Planetenradpins (58) gegenüberliegenden Seite des Planetenradträgers (54) drehfest mit diesem verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens der Teil des Planetenradträgers (54), welcher die
Planetenradpins (58) aufweist, stoffschlüssig mit diesen aus demselben Material ausgebildet ist.
2. Elektromechanischer Bremsdruckerzeuger (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (54) zwischen Planetenradpins (58) und Ritzel (66) einen Absatz (62) aufweist, der eine Lagerstelle für Bauteile des Getriebes (38) ausbildet.
3. Elektromechanischer Bremsdruckerzeuger (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (66) stoffschlüssig mit dem Planetenradträger (54) verbunden ist.
4. Elektromechanischer Bremsdruckerzeuger (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (66) als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist.
5. Elektromechanischer Bremsdruckerzeuger (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Teil des Planetenradträgers (54), welcher die Planetenradpins (58) ausbildet, ein aus einem Metall bestehendes Sinterteil ist.
6. Elektromechanischer Bremsdruckerzeuger (14) nach einem der vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (54) zusätzlich Bauteilstrukturen (78) aus Kunststoff aufweist.
7. Elektromechanischer Bremsdruckerzeuger (14) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilstrukturen (78) in einem Bereich zwischen benachbarten Planetenradpins (58) angeordnet sind.
8. Verfahren zum Herstellen eines Getriebes (38) eines elektromechanischen Bremsdruckerzeugers (14), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Planetenradträger (54) und die Planetenradpins (58) stoffschlüssig mittels eines urformenden
Fertigungsverfahren hergestellt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als
urformendes Fertigungsverfahren Sintern oder Spritzgießen angewendet wird.
10. Fahrzeug umfassend einen elektromechanischen Bremsdruckerzeuger (14) für ein hydraulisches Bremssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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