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DE102008030535B4 - Brake unit for a braking system of a motor vehicle - Google Patents

Brake unit for a braking system of a motor vehicle

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Publication number
DE102008030535B4
DE102008030535B4 DE102008030535.9A DE102008030535A DE102008030535B4 DE 102008030535 B4 DE102008030535 B4 DE 102008030535B4 DE 102008030535 A DE102008030535 A DE 102008030535A DE 102008030535 B4 DE102008030535 B4 DE 102008030535B4
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DE
Germany
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unit
brake
gear
housing
designed
Prior art date
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Active
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DE102008030535.9A
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German (de)
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DE102008030535A1 (en
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Wilfried Giering
Benedikt Ohlig
Erwin Michels
Lutz Muders
Christian Dilla
Stefan Dettenberger
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ZF Active Safety GmbH
Oechsler AG
Original Assignee
ZF Active Safety GmbH
Oechsler AG
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Publication date
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    • B60T13/741—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
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Abstract

Bremseinheit (10) für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Aktuatoranordnung (14), wobei die Bremseinheit (10) ein Bremseinheitgehäuse (12) umfasst, in dem verlagerbare Bremsbeläge sowie eine antreibbare Verlagerungseinheit (66) zur Verlagerung wenigstens eines Bremsbelags aufgenommen sind, wobei die Aktuatoranordnung (14) mit einer elektromotorischen Antriebseinheit (16) und einer die Verlagerungseinheit (66) und die Antriebseinheit (16) antriebsmäßig verbindenden Getriebeeinheit (20) ausgebildet ist, wobei, dass die Aktuatoranordnung (14) getrennt von dem Bremseinheitgehäuse (12) modular aufgebaut ist, wobei das Bremseinheitgehäuse (12), die elektromotorische Antriebseinheit (16) und die Getriebeeinheit (20) jeweils als einzelne Module ausgebildet und mit vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereichen zueinander versehen sind, wobei die Aktuatoranordnung (14) mit einer elektronischen Steuereinheit (22) zum Ansteuern der Antriebseinheit (16) versehen ist, und wobei die elektronische Steuereinheit (22) als weiteres Modul ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (22) mit einem vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereich zu der elektromotorischen Antriebseinheit (16) und zu der Getriebeeinheit (20) versehen ist, wobei die Komponenten (14, 16, 20, 22) jeweils in unterschiedlichen Varianten bei gleichbleibenden mechanischen Verbindungsbereichen ausgelegt sind. A brake unit (10) for a brake system of a motor vehicle, comprising an actuator arrangement (14), wherein the brake unit (10) comprises a brake unit housing (12) in which displaceable brake pads and a drivable displacement unit (66) for displacing at least one brake pad are accommodated, wherein the actuator arrangement (14) is designed with an electric motor drive unit (16) and a gear unit (20) drivingly connecting the displacement unit (66) and the drive unit (16), wherein the actuator arrangement (14) is of modular construction separate from the brake unit housing (12), wherein the brake unit housing (12), the electric motor drive unit (16), and the gear unit (20) are each designed as individual modules and provided with predetermined mechanical connection areas to one another, wherein the actuator arrangement (14) is provided with an electronic control unit (22) for controlling the drive unit (16), and wherein the electronic control unit (22) is designed as a further module, characterized in that the electronic control unit (22) is provided with a predetermined mechanical connection area to the electromotive drive unit (16) and to the transmission unit (20), wherein the components (14, 16, 20, 22) are each designed in different variants with the same mechanical connection areas.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremseinheit für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Aktuatoranordnung, wobei die Bremseinheit ein Bremseinheitgehäuse umfasst, in dem verlagerbare Bremsbeläge sowie eine antreibbare Verlagerungseinheit zum Verlagern wenigstens eines Bremsbelags aufgenommen sind, wobei die Aktuatoranordnung mit einer elektromotorischen Antriebseinheit und einer die Verlagerungseinheit und die Antriebseinheit antriebsmäßig verbindenden Getriebeeinheit ausgebildet ist.The present invention relates to a brake unit for a brake system of a motor vehicle with an actuator arrangement, wherein the brake unit comprises a brake unit housing in which displaceable brake pads and a drivable displacement unit for displacing at least one brake pad are accommodated, wherein the actuator arrangement is designed with an electric motor drive unit and a gear unit drivingly connecting the displacement unit and the drive unit.

Eine derartige Bremseinheit ist aus dem Stand der Technik bekannt. So zeigt beispielsweise das Dokument DE 10 2005 036 863 A1 eine elektromotorisch betreibbare Bremseinheit für ein Kraftfahrzeug, die über eine elektronische Steuereinheit angesteuert werden kann. Derartige rein elektromechanische Bremseinheiten gewinnen in jüngster Vergangenheit zunehmend an Bedeutung, da sie eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber herkömmlichen hydraulisch ansteuerbaren Bremseinheiten aufweisen. Einerseits kann das aufwändige und ebenso anfällige hydraulische Versorgungssystem beim Einsatz von elektromechanisch betätigbaren Bremseinheiten weggelassen werden. Darüber hinaus können derartige Bremseinheiten sowohl im Rahmen einer Betriebsbremsung, das heißt während der Fahrt des Fahrzeugs, als auch als Parkbremse eingesetzt werden. Die bisher übliche Trennung beider Bremsentypen kann daher wegfallen, was zu einer erheblichen Gewichtseinsparung führt. Aufgrund der zunehmenden Nachfrage nach elektromechanisch betätigbaren Bremseinheiten ist es erforderlich, derartige Lösungen hinsichtlich einer einfachen Herstellung zu verbessern. In diesem Zusammenhang hat sich gezeigt, dass die Bremseinheiten jeweils auf einzelne Fahrzeugtypen leistungsmäßig auszulegen sind. Dies erschwert eine Herstellung in großen Stückzahlen.Such a brake unit is known from the prior art. For example, the document DE 10 2005 036 863 A1 An electric motor-operated brake unit for a motor vehicle that can be controlled via an electronic control unit. Such purely electromechanical brake units have recently gained increasing importance because they offer a variety of advantages over conventional hydraulically actuated brake units. On the one hand, the complex and equally vulnerable hydraulic supply system can be omitted when using electromechanically actuated brake units. Furthermore, such brake units can be used both for service braking, i.e., while the vehicle is moving, and as a parking brake. The previously common separation of the two brake types can therefore be eliminated, leading to significant weight savings. Due to the increasing demand for electromechanically actuated brake units, it is necessary to improve such solutions with regard to ease of production. In this context, it has become apparent that the brake units must be designed for the performance of individual vehicle types. This complicates mass production.

US 2004/0026190 A1 offenbart eine Bremseinheit für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Aktuatoranordnung, wobei die Bremseinheit ein Bremseinheitgehäuse umfasst, in dem verlagerbare Bremsbeläge sowie eine antreibbare Verlagerungseinheit zur Verlagerung wenigstens eines Bremsbelags aufgenommen sind, wobei die Aktuatoranordnung mit einer elektromotorischen Antriebseinheit und einer die Verlagerungseinheit und die Antriebseinheit antriebsmäßig verbindenden Getriebeeinheit ausgebildet ist, wobei die Aktuatoranordnung getrennt von dem Bremseinheitgehäuse modular aufgebaut ist, wobei das Bremseinheitgehäuse, die elektromotorische Antriebseinheit und die eine Getriebeeinheit jeweils als einzelne Module ausgebildet und mit vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereichen zueinander versehen sind. US 2004/0026190 A1 discloses a brake unit for a brake system of a motor vehicle with an actuator arrangement, wherein the brake unit comprises a brake unit housing in which displaceable brake pads and a drivable displacement unit for displacing at least one brake pad are accommodated, wherein the actuator arrangement is designed with an electric motor drive unit and a gear unit drivingly connecting the displacement unit and the drive unit, wherein the actuator arrangement is of modular construction separate from the brake unit housing, wherein the brake unit housing, the electric motor drive unit and the one gear unit are each designed as individual modules and provided with predetermined mechanical connection areas to one another.

Nach DE 19732168 C1 besteht die Bremseinheit u.a. aus einer modular ausgebildeten Aktuatoranordnung mit Antriebseinheit und Getriebeeinheit sowie aus einem Bremseinheitgehäuse.After DE 19732168 C1 The brake unit consists of, among other things, a modular actuator arrangement with drive unit and gear unit as well as a brake unit housing.

Nach DE 10 2004 012 355 A1 besteht die Bremseinheit u.a. aus einer modular ausgebildeten Aktuatoranordnung mit Antriebseinehit, Steuereinheit und Getriebeeinheit im Gehäuseteil sowie aus einem Bremseinheitgehäuse.After DE 10 2004 012 355 A1 The brake unit consists, among other things, of a modular actuator arrangement with drive unit, control unit and gear unit in the housing part as well as a brake unit housing.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremseinheit der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die bei einfachem Aufbau und kostengünstiger Herstellung vielfältige Anpassungsmöglichkeiten an unterschiedliche Anforderungen bieten.It is an object of the present invention to provide a brake unit of the type described above which offers a wide range of adaptation options to different requirements while being simple in design and cost-effective in production.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bei der vorgesehen ist, dass die Aktuatoranordnung getrennt von dem Bremseinheitgehäuse modular aufgebaut ist, wobei das Bremseinheitgehäuse, die elektromotorische Antriebseinheit und die Getriebeeinheit jeweils als einzelne Module ausgebildet und mit vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereichen zueinander versehen sind.
Durch den modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Bremseinheit können die einzelnen Komponenten, nämlich das Bremseinheitgehäuse, die elektromotorische Antriebseinheit sowie die Getriebeeinheit je nach Bedarf ausgelegt werden. Aufgrund der vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereiche, mit anderen Worten aufgrund der vorbestimmten (standardisierten) mechanischen Schnittstellen, lassen sich unterschiedliche Varianten dieser einzelnen Komponenten nach dem Baukastenprinzip miteinander kombinieren. Dadurch kann beispielsweise eine einheitliche Getriebeeinheit verwendet werden und je nach Bedarf eine mehr oder weniger starke elektromotorische Antriebseinheit mit dieser gekoppelt werden. Auch ist es möglich, das Bremseinheitgehäuse je nach Fahrzeugtyp und darauf abgestimmter Bremsleistung massiver oder weniger massiv auszugestalten, wobei die Getriebeeinheit und die elektromotorische Antriebseinheit vereinheitlicht werden kann. Insgesamt ergibt sich durch das Erfindungskonzept einer modular aufgebauten Bremseinheit mit vordefinierten (standardisierten) Schnittstellen eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten, eine erheblich erleichterte Montage trotz unterschiedlicher Auslegung und ein einfacher Aufbau der einzelnen Komponenten sowie der Gesamtanordnung.This object is achieved by a brake unit having the features of claim 1, in which it is provided that the actuator arrangement is constructed modularly, separate from the brake unit housing, wherein the brake unit housing, the electric motor drive unit and the gear unit are each designed as individual modules and provided with predetermined mechanical connection areas to one another.
The modular design of the brake unit according to the invention allows the individual components—namely, the brake unit housing, the electric motor drive unit, and the transmission unit—to be configured as needed. Due to the predetermined mechanical connection areas, in other words, the predetermined (standardized) mechanical interfaces, different variants of these individual components can be combined with one another according to the modular principle. This allows, for example, a uniform transmission unit to be used and, as needed, a more or less powerful electric motor drive unit coupled to it. It is also possible to make the brake unit housing more or less solid depending on the vehicle type and the associated braking performance, with the transmission unit and the electric motor drive unit being standardized. Overall, the inventive concept of a modular brake unit with predefined (standardized) interfaces results in a multitude of combination options, significantly simplified assembly despite different designs, and a simple structure of the individual components and the overall arrangement.

Die Erfindung sieht vor, dass die Aktuatorenanordnung mit einer elektronischen Steuereinheit zum Ansteuern der Antriebseinheit versehen ist, wobei die elektronische Steuereinheit als weiteres Modul ausgebildet und mit einem vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereich zu der elektromotorischen Antriebseinheit oder zu der Getriebeeinheit versehen ist. Zwar ist es grundsätzlich möglich, die Aktuatorenanordnung auch von einer entfernt angeordneten Steuereinheit zu steuern, beispielsweise über eine zentrale Steuereinheit des Kraftfahrzeugs. Diese Ausführungsvariante der Erfindung sieht aber im Speziellen vor, dass die Steuereinheit ebenfalls als gesondertes Modul an der Bremseinheit anbringbar ist. Es gilt auch für die Steuereinheit, dass diese je nach Bedarf in unterschiedlichen Varianten ausgeführt werden kann.The invention provides that the actuator arrangement is provided with an electronic control unit for controlling the drive unit, wherein the electronic control unit is designed as a further module and is provided with a predetermined mechanical connection area to the electro motor drive unit or to the transmission unit. While it is fundamentally possible to control the actuator arrangement from a remotely located control unit, for example, via a central control unit of the motor vehicle, this embodiment of the invention specifically provides that the control unit can also be attached to the brake unit as a separate module. The control unit can also be designed in different variants as required.

Vorzugsweise kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die elektronische Steuereinheit in einem an der Getriebeeinheit anbringbaren Gehäusemodul angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, die elektronische Steuereinheit an einer oder mehreren anderen Komponenten anzubringen, beispielsweise an dem Bremseinheitgehäuse.In this context, it can preferably be provided that the electronic control unit is arranged in a housing module that can be attached to the transmission unit. However, it is also possible to attach the electronic control unit to one or more other components, for example, to the brake unit housing.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Komponenten in den mechanischen Verbindungsbereichen über lösbare Steckverbindungen oder/und Schraubverbindungen oder/und Rastverbindungen miteinander koppelbar sind. Durch die Bereitstellung von Steck- oder Rastverbindungen lässt sich eine Vormontage der einzelnen Module erreichen, so dass diese in eine bestimmte Sollstellung zueinander gebracht werden. Die endgültige Fixierung kann dann über zusätzliche Schraubverbindungen erfolgen.According to the invention, it can further be provided that the components in the mechanical connection areas can be coupled to one another via detachable plug-in connections and/or screw connections and/or snap-in connections. By providing plug-in or snap-in connections, pre-assembly of the individual modules can be achieved so that they are brought into a specific desired position relative to one another. The final fixation can then be achieved via additional screw connections.

Wie vorstehend bereits angedeutet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die einzelnen Komponenten jeweils in unterschiedlichen Varianten bei gleichbleibenden mechanischen Verbindungsbereichen ausgelegt sein können. Obgleich die einzelnen Komponenten in unterschiedlichen Varianten vorliegen, beispielsweise als verschiedene Getriebeeinheiten mit unterschiedlichen Übersetzungen, als verschieden stark ausgebildete elektromotorische Antriebseinheiten, als Steuereinheiten mit mehr oder weniger großer Funktionsvielfalt oder als mehr oder weniger massiv ausgebildetes Bremseinheitgehäuse, besitzen alle Komponenten vorbestimmte, das heißt standardisierte, Schnittstellen an den mechanischen Verbindungsbereichen und sind so nahezu beliebig austauschbar.As already indicated above, the invention provides that the individual components can each be designed in different variants while maintaining the same mechanical connection areas. Although the individual components exist in different variants, for example, as different transmission units with different gear ratios, as electric motor drive units with varying power levels, as control units with a greater or lesser range of functions, or as a more or less solid brake unit housing, all components have predetermined, i.e., standardized, interfaces at the mechanical connection areas and are thus interchangeable in almost any way.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die elektromotorische Antriebseinheit, die Getriebeeinheit und gegebenenfalls die Steuereinheit jeweils gesondert ausgebildete Gehäuse aufweisen, die über die mechanischen Verbindungsbereiche miteinander lösbar koppelbar sind. Die einzelnen Komponenten bzw. Module sind also separat mit getrennten Gehäusen ausgebildet und lassen sich gegebenenfalls zu Wartungszwecken oder bei einem Defekt einzeln austauschen.A further development of the invention provides that the electric motor drive unit, the transmission unit, and, if applicable, the control unit each have separately designed housings that can be releasably coupled to one another via the mechanical connection areas. The individual components or modules are thus designed separately with separate housings and can be individually replaced for maintenance purposes or in the event of a defect.

Dies hat insbesondere Bedeutung bei der Getriebeeinheit. So kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Getriebeeinheit mit einem im Wesentlichen geschlossenen Getriebegehäuse ausgebildet ist, das jeweils eine mechanische Schnittstelle zu der elektromotorischen Antriebseinheit sowie zu dem Bremseinheitgehäuse aufweist. Mit anderen Worten lässt sich die Getriebeeinheit vormontieren und anschließend mit den mit dieser in antriebsmäßiger Wechselwirkung stehenden Komponenten zusammenfügen. Hinsichtlich der Vormontage kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, die nach einem Einsetzen eines mechanischen Getriebes nicht lösbar, vorzugsweise durch Verschweißen oder Verkleben, miteinander verbunden sind. Das verhältnismäßig aufwändig aufgebaute Getriebe, das beispielsweise ein oder mehrere hintereinandergeschaltete Planetengetriebe aufweisen kann, lässt sich so in das Getriebegehäuse einsetzen. Anschließend wird das Getriebegehäuse nicht lösbar geschlossen und als separate Einheit bzw. als separates Modul schließlich im Rahmen des modularen Konzepts der vorliegenden Erfindung weiter verbaut.This is particularly important for the transmission unit. Thus, according to the invention, the transmission unit can be designed with a substantially closed transmission housing, each having a mechanical interface to the electric motor drive unit and to the brake unit housing. In other words, the transmission unit can be preassembled and then assembled with the components that interact with it in terms of drive. With regard to preassembly, the invention can further provide that the transmission housing is composed of several parts that, once a mechanical transmission has been inserted, are non-removably connected to one another, preferably by welding or gluing. The relatively complex transmission, which may, for example, comprise one or more planetary gears connected in series, can thus be inserted into the transmission housing. The transmission housing is then non-removably closed and, finally, further installed as a separate unit or as a separate module within the framework of the modular concept of the present invention.

Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse integral ausgebildete Positionierabschnitte für einzelne Getriebekomponenten aufweist.Furthermore, according to the invention, it can be provided that the transmission housing has integrally formed positioning sections for individual transmission components.

Darüber hinaus kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse Öffnungen zur antriebseitigen Kopplung mit der elektromotorischen Antriebseinheit sowie zur abtriebseitigen Kopplung mit der Verlagerungseinheit aufweist.Furthermore, according to the invention, it can be provided that the gear housing has openings for the drive-side coupling with the electric motor drive unit and for the output-side coupling with the displacement unit.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung kann vorsehen, dass die Getriebeeinheit mit einem Planetengetriebe ausgebildet ist, welches über einen Riementrieb mit der elektromotorischen Antriebseinheit koppelbar ist.A preferred embodiment of the invention can provide that the gear unit is designed with a planetary gear which can be coupled to the electric motor drive unit via a belt drive.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Bremseinheit;
  • 2 eine Schnittdarstellung durch die Aktuatorenanordnung der erfindungsgemäßen Bremseinheit;
  • 3 eine Schnittdarstellung durch die Getriebeeinheit in einer ersten Schnittebene, die in 2 mit III-III gekennzeichnet ist;
  • 4 eine Schnittdarstellung durch die Getriebeeinheit in einer zweiten Schnittebene, die in 2 mit IV-IV gekennzeichnet ist;
  • 5 eine Einzelteildarstellung für das Gehäuse einer Steuereinheit;
  • 6 eine Schnittdarstellung durch das in 5 gezeigte Gehäuse;
  • 7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform ohne Steuereinheit und
  • 8 eine zu 7 vergleichbare schematische Darstellung mit integrierter Steuereinheit.
The invention is explained below by way of example with reference to the accompanying figures. They depict:
  • 1 a perspective view of a brake unit according to the invention;
  • 2 a sectional view through the actuator arrangement of the brake unit according to the invention;
  • 3 a sectional view through the gear unit in a first sectional plane, which in 2 marked III-III;
  • 4 a sectional view through the gear unit in a second sectional plane, which is 2 marked IV-IV;
  • 5 a detailed view of the housing of a control unit;
  • 6 a sectional view through the 5 housings shown;
  • 7 a schematic representation of an embodiment without control unit and
  • 8 one to 7 comparable schematic representation with integrated control unit.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Bremseinheit allgemein mit 10 bezeichnet. Diese ist als Teil einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug in der Nähe eines Rades derart angebracht, dass sie eine mit dem Rad gekoppelte Bremsscheibe in an sich bekannter Weise übergreift.In 1 A brake unit according to the invention is generally designated 10. This unit is mounted as part of a braking system for a motor vehicle near a wheel in such a way that it engages over a brake disc coupled to the wheel in a manner known per se.

Die erfindungsgemäße Bremseinheit 10 weist ein Bremseinheitgehäuse 12 auf, das sattelartig ausgebildet ist. In dem Bremseinheitgehäuse 12 sind in an sich bekannter Weise zwei gegenüberliegende Bremsbeläge angeordnet, von denen einer über einen Bremskolben auf den anderen zu verlagerbar ist. Zur Verlagerung des Bremskolbens dient eine Aktuatoranordnung 14. Die Aktuatoranordnung 14 weist eine elektromotorische Antriebseinheit 16 auf, in die ein Elektromotor integriert ist. Ferner weist die Aktuatoranordnung eine Getriebeeinheit 20 auf, die die elektromotorische Antriebseinheit 16 antriebsmäßig mit einer Verlagerungseinheit 66 (in 1 nicht gezeigt, siehe 2) koppelt, welche zur Verlagerung eines Kolbens 68 und letztendlich des verlagerbaren Bremsbelags dient. 1 zeigt ferner eine Steuereinheit 22, über die die elektromotorische Antriebseinheit 16 zur Erzeugung einer gewünschten Bremskraft ansteuerbar ist.The brake unit 10 according to the invention has a brake unit housing 12 which is designed like a caliper. In the brake unit housing 12, two opposing brake pads are arranged in a manner known per se, one of which can be displaced onto the other via a brake piston. An actuator arrangement 14 serves to displace the brake piston. The actuator arrangement 14 has an electromotive drive unit 16, into which an electric motor is integrated. Furthermore, the actuator arrangement has a gear unit 20 which connects the electromotive drive unit 16 to a displacement unit 66 (in 1 not shown, see 2 ), which serves to displace a piston 68 and ultimately the displaceable brake pad. 1 further shows a control unit 22, via which the electric motor drive unit 16 can be controlled to generate a desired braking force.

In 1 erkennt man, dass das Bremseinheitgehäuse 12, die elektromotorische Antriebseinheit 16, die Getriebeeinheit 20 und die Steuereinheit 22 jeweils als separate Module ausgebildet sind. So ist das Bremseinheitgehäuse 12 beispielsweise aus einem Gussmaterial hergestellt. An dieses ist die Getriebeeinheit 20 über Verbindungsschrauben 24 angeflanscht. An die Getriebeeinheit 20 ist wiederum die elektromotorische Antriebseinheit 16 über entsprechende Verbindungsschrauben 26 angeflanscht. Eine dieser Verbindungsschrauben 26 wird darüber hinaus dazu genutzt, um die Steuereinheit 22 zu fixieren, die die elektromotorische Antriebseinheit 16 übergreift.In 1 It can be seen that the brake unit housing 12, the electric motor drive unit 16, the gear unit 20, and the control unit 22 are each designed as separate modules. For example, the brake unit housing 12 is made of a cast material. The gear unit 20 is flanged to it via connecting screws 24. The electric motor drive unit 16 is, in turn, flanged to the gear unit 20 via corresponding connecting screws 26. One of these connecting screws 26 is also used to fix the control unit 22, which overlaps the electric motor drive unit 16.

In 1 erkennt man demnach einen modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Bremseinheit 10. Je nach Bedarf lässt sich eines der Module Bremseinheitgehäuse 12, Antriebseinheit 16, Getriebeeinheit 20 und Steuereinheit 22 gegen eine entsprechend anders ausgelegte Komponente ersetzen. So lässt sich beispielsweise das Bremseinheitgehäuse 12 mehr oder weniger massiv ausbilden. Auch die Getriebeeinheit 20 kann in unterschiedlichen Varianten mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgebildet werden. Die Antriebseinheit 16 kann mehr oder weniger leistungsstark ausgebildet werden. Und die Steuereinheit 22 kann mit verschiedenen Funktionen oder unterschiedlichen Anschlusssteckern 28 je nach Bedarf ausgebildet werden. Festzuhalten ist aber auch, dass die einzelnen Verbindungsbereiche dieser Komponenten zueinander, das heißt deren mechanische Schnittstellen unverändert bleiben, obgleich die einzelnen Komponenten selbst - wie vorstehend angedeutet - in unterschiedlicher Ausführung ausgebildet werden können. Durch Beibehalten der mechanischen Schnittstellen lassen sich die Komponenten in beliebiger Kombination untereinander kombinieren und so die erfindungsgemäße Bremseinheit 12 je nach Bedarf an den jeweiligen Fahrzeugtyp anpassen.In 1 A modular design of the brake unit 10 according to the invention can be seen. Depending on requirements, one of the modules – brake unit housing 12, drive unit 16, transmission unit 20, and control unit 22 – can be replaced with a correspondingly differently designed component. For example, the brake unit housing 12 can be designed to be more or less solid. The transmission unit 20 can also be designed in different variants with different gear ratios. The drive unit 16 can be designed to be more or less powerful. And the control unit 22 can be designed with different functions or different connectors 28 as required. It should also be noted, however, that the individual connection areas of these components to one another, i.e., their mechanical interfaces, remain unchanged, although the individual components themselves – as indicated above – can be designed in different versions. By retaining the mechanical interfaces, the components can be combined with one another in any desired combination, thus adapting the brake unit 12 according to the invention to the respective vehicle type as required.

Man erkennt in 2 die Steuereinheit 22 mit dem Steckanschluss 28, die als Einzelteil auch in 5 und 6 gezeigt ist. Sie weist zur Befestigung an der Getriebeeinheit 20 eine Befestigungslasche 30 mit einer darin angebrachten Öffnung 32 (siehe 6), über die sie mit der Schraube 26 an der Antriebseinheit 16 und der Getriebeeinheit 20 anbringbar ist. An ihrem anderen Ende weist die Steuereinheit 22 eine Aufnahmelasche 34 auf, mit der sie auf einen axialen Vorsprung 36 der Antriebseinheit 16 aufgeschnappt ist. Auf diese Weise, nämlich mit den beiden Laschen 30 und 34, wird die Steuereinheit 22 an der Getriebeeinheit 20 und der Antriebseinheit 16 angebracht.One recognizes in 2 the control unit 22 with the plug connection 28, which is also available as a single part in 5 and 6 shown. It has a fastening tab 30 with an opening 32 provided therein for attachment to the gear unit 20 (see 6 ), via which it can be attached to the drive unit 16 and the gear unit 20 with the screw 26. At its other end, the control unit 22 has a receiving tab 34 with which it is snapped onto an axial projection 36 of the drive unit 16. In this way, namely with the two tabs 30 and 34, the control unit 22 is attached to the gear unit 20 and the drive unit 16.

Die Steuereinheit 22 weist eine integrierte Steuerlogik auf, die zur Verarbeitung von über den Stecker 28 und ein daran angeschlossenes Kabel eingegebene Signale ausgebildet ist und diese zur Steuerung der Antriebseinheit 16 weiterverarbeitet.The control unit 22 has an integrated control logic which is designed to process signals input via the plug 28 and a cable connected thereto and further processes them to control the drive unit 16.

In der Antriebseinheit 16 ist ein Elektromotor integriert, der über eine Motorwelle 38 ein Antriebsritzel 40 antreibt. Dieses Antriebsritzel 40 ragt in die Getriebeeinheit 20 hinein. Die Getriebeeinheit 20 weist ein Gehäuse 42 auf, das zweigeteilt ist. Dieses Gehäuse besitzt zwei Öffnungen, nämlich eine erste Öffnung 44, in die ein Anschlussflansch der Antriebseinheit 16 eingesteckt und darin formschlüssig aufgenommen ist. In einer zweiten Öffnung der Getriebeeinheit 20 ist ein Kopplungsansatz 46 des Bremseinheitgehäuses 12 formschlüssig eingesteckt.An electric motor is integrated into the drive unit 16, which drives a drive pinion 40 via a motor shaft 38. This drive pinion 40 extends into the gear unit 20. The gear unit 20 has a housing 42 that is divided into two parts. This housing has two openings, namely a first opening 44 into which a connecting flange of the drive unit 16 is inserted and positively received. A coupling projection 46 of the brake unit housing 12 is positively inserted into a second opening of the gear unit 20.

Man erkennt, dass in der Getriebeeinheit 20 ein Riemen 48 aufgenommen ist. Dieser Riemen 48 ist um das Abtriebsritzel 40 kraftübertragend herumgeführt und greift ferner an einem Antriebszahnrad 50 an. Das Antriebszahnrad 50 ist mit einem Sonnenrad 52 drehfest gekoppelt, das seinerseits mit Planetenrädern 54 in Drehmoment übertragendem Eingriff steht. Die Planetenräder 54 sind an einem Planetenträger 56 drehbar gelagert, der an seiner anderen Seite ein weiteres Sonnenrad 58 aufweist. Die Planetenräder 54 stehen mit einem Hohlrad 55 in Eingriff. Das Sonnenrad 58 kämmt wiederum mit Planetenrädern 60, die an einem Planetenträger 62 drehbar angebracht sind und mit dem Hohlrad 55 kämmen. Der Planetenträger 62 ist drehfest mit einer Drehspindel 64 gekoppelt, die Teil der vorstehend bereits angesprochenen Verlagerungseinheit 66 ist. Die Getriebeeinheit 20 weist demnach ein zweistufiges Planetengetriebe auf.It can be seen that a belt 48 is accommodated in the transmission unit 20. This belt 48 is guided around the output pinion 40 in a power-transmitting manner and also engages a drive gear 50. The drive gear 50 is rotationally fixedly coupled to a sun gear 52, which in turn is connected to Planetary gears 54 are in torque-transmitting engagement. The planetary gears 54 are rotatably mounted on a planetary carrier 56, which has another sun gear 58 on its other side. The planetary gears 54 mesh with a ring gear 55. The sun gear 58, in turn, meshes with planetary gears 60, which are rotatably mounted on a planetary carrier 62 and mesh with the ring gear 55. The planetary carrier 62 is rotationally fixedly coupled to a rotating spindle 64, which is part of the displacement unit 66 already mentioned above. The gear unit 20 therefore has a two-stage planetary gear.

Diese Verlagerungseinheit 66 dient dazu, einen Kolben 68 zur Verlagerung des vorstehend bereits angesprochenen Bremsbelags relativ zu dem Bremseinheitgehäuse 12 zu verlagern.This displacement unit 66 serves to displace a piston 68 for displacing the brake pad already mentioned above relative to the brake unit housing 12.

Auch die Schnittstelle zwischen der Getriebeeinheit 20 und dem Bremseinheitgehäuse 12 ist vorbestimmt. 3 und 4 zeigen Schnittansichten entlang den Schnittlinien III-III bzw. IV-IV aus 2. Man erkennt darin insbesondere den Verlauf des Riemens sowie den Aufbau des mehrstufigen Planetengetriebes.The interface between the gear unit 20 and the brake unit housing 12 is also predetermined. 3 and 4 show sectional views along the section lines III-III and IV-IV from 2 . In particular, the belt path and the structure of the multi-stage planetary gear can be seen.

In 2 erkennt man ferner, dass in dem Gehäuse der Getriebeeinheit 22 eine Vertiefung 70 vorgesehen ist, die zur Vorpositionierung des Planetengetriebes sowie des Riemens 48 dient. Man erkennt auch, dass das Gehäuse 42 der Getriebeeinheit 20 zweigeteilt ist, nämlich in ein erstes Gehäuseteil 421 und ein zweites Gehäuseteil 422, die miteinander über eine Stegverbindung versteckt und verklebt sind.In 2 It can also be seen that a recess 70 is provided in the housing of the gear unit 22, which serves to pre-position the planetary gear and the belt 48. It can also be seen that the housing 42 of the gear unit 20 is divided into two parts, namely a first housing part 42 1 and a second housing part 42 2 , which are concealed and glued together via a web connection.

7 und 8 zeigen schematisch zwei Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Getriebeeinheit 20. Wesentlich ist dabei, dass an der Getriebeeinheit 20 anders als in den 1 bis 6 gezeigt, jeweils eine deckelförmige Einheit 80 angebracht ist. In der Darstellung gemäß 7 besitzt die deckelförmige Einheit lediglich einen Stecker 28, der auch in anderen Positionen angebracht werden kann, wie durch die strichliierten Linien angedeutet. In der Ausführungsform gemäß 8 ist in den Deckel 80 zusätzlich noch die Steuerlogik 82 integriert. Auch die Deckel 80 lassen sich - mit oder ohne Steuerlogik - je nach Bedarf modular an der Getriebeeinheit 20 anbringen. 7 and 8 show schematically two possibilities for the design of the gear unit 20. It is important that, unlike in the 1 to 6 shown, a lid-shaped unit 80 is attached. In the illustration according to 7 The cover-shaped unit has only one plug 28, which can also be mounted in other positions, as indicated by the dashed lines. In the embodiment according to 8 The control logic 82 is also integrated into the cover 80. The covers 80 can also be attached to the gear unit 20 in a modular manner, with or without control logic, as required.

Insgesamt zeigt die Erfindung eine Lösung, bei der eine Bremseinheit modular aufgebaut ist, wobei die einzelnen Module durch vorbestimmte mechanische Schnittstellen austauschbar aneinander angebracht sind.Overall, the invention shows a solution in which a brake unit has a modular design, with the individual modules being interchangeably attached to one another by predetermined mechanical interfaces.

Claims (9)

Bremseinheit (10) für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Aktuatoranordnung (14), wobei die Bremseinheit (10) ein Bremseinheitgehäuse (12) umfasst, in dem verlagerbare Bremsbeläge sowie eine antreibbare Verlagerungseinheit (66) zur Verlagerung wenigstens eines Bremsbelags aufgenommen sind, wobei die Aktuatoranordnung (14) mit einer elektromotorischen Antriebseinheit (16) und einer die Verlagerungseinheit (66) und die Antriebseinheit (16) antriebsmäßig verbindenden Getriebeeinheit (20) ausgebildet ist, wobei, dass die Aktuatoranordnung (14) getrennt von dem Bremseinheitgehäuse (12) modular aufgebaut ist, wobei das Bremseinheitgehäuse (12), die elektromotorische Antriebseinheit (16) und die Getriebeeinheit (20) jeweils als einzelne Module ausgebildet und mit vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereichen zueinander versehen sind, wobei die Aktuatoranordnung (14) mit einer elektronischen Steuereinheit (22) zum Ansteuern der Antriebseinheit (16) versehen ist, und wobei die elektronische Steuereinheit (22) als weiteres Modul ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (22) mit einem vorbestimmten mechanischen Verbindungsbereich zu der elektromotorischen Antriebseinheit (16) und zu der Getriebeeinheit (20) versehen ist, wobei die Komponenten (14, 16, 20, 22) jeweils in unterschiedlichen Varianten bei gleichbleibenden mechanischen Verbindungsbereichen ausgelegt sind.A brake unit (10) for a brake system of a motor vehicle, comprising an actuator arrangement (14), wherein the brake unit (10) comprises a brake unit housing (12) in which displaceable brake pads and a drivable displacement unit (66) for displacing at least one brake pad are accommodated, wherein the actuator arrangement (14) is designed with an electric motor drive unit (16) and a gear unit (20) drivingly connecting the displacement unit (66) and the drive unit (16), wherein the actuator arrangement (14) is of modular construction separate from the brake unit housing (12), wherein the brake unit housing (12), the electric motor drive unit (16), and the gear unit (20) are each designed as individual modules and provided with predetermined mechanical connection areas to one another, wherein the actuator arrangement (14) is provided with an electronic control unit (22) for controlling the drive unit (16), and wherein the electronic control unit (22) is designed as a further module, characterized in that the electronic control unit (22) is provided with a predetermined mechanical connection area to the electromotive drive unit (16) and to the transmission unit (20), wherein the components (14, 16, 20, 22) are each designed in different variants with the same mechanical connection areas. Bremseinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (22) in einem an der Getriebeeinheit (20) anbringbaren Gehäusemodul angeordnet ist.Brake unit (10) after Claim 1 , characterized in that the electronic control unit (22) is arranged in a housing module that can be attached to the transmission unit (20). Bremseinheit (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (14, 16, 20, 22) in den mechanischen Verbindungsbereichen über lösbare Steckverbindungen oder/und Schraubverbindungen oder/und Rastverbindungen miteinander koppelbar sind.Brake unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the components (14, 16, 20, 22) can be coupled to one another in the mechanical connection areas via detachable plug connections and/or screw connections and/or snap-in connections. Bremseinheit (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorische Antriebseinheit (16), die Getriebeeinheit (20) und gegebenenfalls die Steuereinheit (22) jeweils gesondert ausgebildete Gehäuse aufweisen, die über die mechanischen Verbindungsbereiche miteinander lösbar koppelbar sind.Brake unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the electromotive drive unit (16), the gear unit (20) and optionally the control unit (22) each have separately designed housings which can be detachably coupled to one another via the mechanical connecting regions. Bremseinheit (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (20) mit einem im Wesentlichen geschlossenen Getriebegehäuse (42) ausgebildet ist, das jeweils eine mechanische Schnittstelle zu der elektromotorischen Antriebseinheit (16) sowie zu dem Bremseinheitgehäuse (12) aufweist.Brake unit (10) after Claim 4 , characterized in that the gear unit (20) is designed with a substantially closed gear housing (42) which has a mechanical interface to the electromotive drive unit (16) and to the brake unit housing (12). Bremseinheit (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (42) aus mehreren Teilen (421, 422) zusammengesetzt ist, die nach einem Einsetzen eines mechanischen Getriebes nicht lösbar, vorzugsweise durch Verschweißen oder Verkleben, miteinander verbunden sind.Brake unit (10) after Claim 5 , characterized in that the gear housing (42) is composed of several parts (421, 422) which, after insertion of a mechanical gear, are non-removably connected to one another, preferably by welding or gluing. Bremseinheit (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (421, 422) integral ausgebildete Positionierabschnitte (70) für einzelne Getriebekomponenten aufweist.Brake unit (10) after Claim 5 or 6 , characterized in that the gear housing (421, 422) has integrally formed positioning sections (70) for individual gear components. Bremseinheit (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (421, 422) Öffnungen (44) zur antriebseitigen Kopplung mit der elektromotorischen Antriebseinheit (16) sowie zur abtriebseitigen Kopplung mit der Verlagerungseinheit (66) aufweist.Brake unit (10) according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that the gear housing (421, 422) has openings (44) for the drive-side coupling to the electromotive drive unit (16) and for the output-side coupling to the displacement unit (66). Bremseinheit (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (20) mit einem Planetengetriebe ausgebildet ist, welches über einen Riementrieb (48) mit der elektromotorischen Antriebseinheit (16) koppelbar ist.Brake unit (10) according to one of the Claims 5 until 8 , characterized in that the gear unit (20) is designed with a planetary gear which can be coupled to the electric motor drive unit (16) via a belt drive (48).
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