DE102011085367A1

DE102011085367A1 - Gear motor drive - especially for a combined motor vehicle brake

Info

Publication number: DE102011085367A1
Application number: DE201110085367
Authority: DE
Inventors: Jürgen Balz; Stefan Pfeiffer; Jürgen Bauer; Thomas Böhme
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2012-05-10
Also published as: WO2012059444A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Getriebemotorantrieb 1 insbesondere für eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsvorrichtung einer Kraftfahrzeugbremse 2 mit einem Antriebsmodul enthaltend einen Elektromotor 11 und eine mehrstufig ausgebildete Getriebeeinheit. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besonders komfortabel arbeitenden Getriebemotorantrieb 1 bereitzustellen. Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Zusatzvorrichtung 37 zur Erzeugung von einem zusätzlichen Reibmoment vorgesehen ist. Dadurch werden Betätigungsvorgänge besonders gleichmäßig ausgeführt. In einem zugespannten Zustand wird eine stromlose Selbsthemmungsfunktion unterstützt oder ermöglicht.The invention relates to a geared motor drive 1, in particular for a hydraulically operated service brake and an electromechanically operated parking brake device of a motor vehicle brake 2 with a drive module containing an electric motor 11 and a multi-stage gear unit. It is an object of the present invention to provide a gear motor drive 1 that operates particularly comfortably. The object is achieved in that an additional device 37 is provided for generating an additional friction torque. As a result, actuation processes are carried out particularly evenly. In a clamped state, a currentless self-locking function is supported or enabled.

Description

Die Erfindung betrifft einen Getriebemotorantrieb, insbesondere für eine kombinierte Kraftfahrzeugbremse mit elektromotorisch betätigbarer Parkbremsvorrichtung nach den Merkmalen vom Oberbegriff vom Patentanspruch 1.The invention relates to a gear motor drive, in particular for a combined motor vehicle brake with an electric motor-operated parking brake device according to the features of the preamble of claim 1.

Prinzipiell sind Getriebemotorantriebe universell bei einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Eine bevorzugte und vergleichsweise neuartige Applikation erfolgt unmittelbar direkt an einer Kraftfahrzeugbremsvorrichtung.In principle, gear motor drives are universally applicable to a motor vehicle. A preferred and relatively novel application takes place directly directly on a motor vehicle brake device.

Eine elektromechanisch betätigbare Radbremse vom sogenannten Schwimmsatteltyp umfasst prinzipiell ein Bremsgehäuse und einen Halter zur fahrzeugfesten Anordnung von Bremsgehäuse und Reibbelägen am Fahrzeug. Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbremse kann prinzipiell ausschließlich elektromechanisch betätigbar sein, oder die elektromechanische Betätigung erstreckt sich ausschließlich auf eine Feststellbremsfunktion. Jeder Getriebemotorantrieb umfasst zu diesem Zweck einen Elektromotor der ein mehrstufiges Getriebe, insbesondere ein zweistufiges Schneckengetriebe, antreibt. Das Schneckengetriebe ist als Untersetzungsgetriebe ins Langsame ausgelegt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass ein vergleichsweise kleiner, kostengünstiger Antriebsmotor mit vergleichsweise hoher Nenndrehzahl und verhältnismäßig niedrigem Drehmoment bei geringem Strombedarf ausgewählt werden kann, und wobei das Schneckengetriebe eine Drehmomentwandlung ermöglicht. Dadurch werden sowohl Kosten als auch Strombedarf und Dimension (Baugröße) des Elektromotors abgesenkt. Das Schneckengetriebe ermöglicht auch eine selbsthemmende Ausbildung, so dass prinzipiell eine stromlose (Park)Bremsfunktion realisierbar ist. Die Getrieberäder und insbesondere ein Abtriebsrad auf einer Ausgangsseite des Untersetzungsgetriebes stellt ein wesentliches Getriebebauteil dar, welches vergleichsweise hohe Drehmomente (zum Zuspannen der Bremse) in Richtung Abtrieb überträgt. Wegen gesetzlich definierter Zuspannkräfte einer Parkbremsfunktion in Höhe von etwa 17 Kilonewton besteht eine entsprechend hohe Beanspruchung durch Biegemomente, Axialkräfte und ähnliches, so dass dieser Lagerung besondere Bedeutung zukommt.An electromechanically actuated wheel brake of the so-called floating caliper type basically comprises a brake housing and a holder for the vehicle-fixed arrangement of brake housing and friction linings on the vehicle. A motor vehicle brake according to the invention can, in principle, be actuated exclusively electromechanically, or the electromechanical actuation extends exclusively to a parking brake function. Each geared motor drive comprises for this purpose an electric motor which drives a multistage gear, in particular a two-stage worm gear. The worm gear is designed as a reduction gear in the slow. Thereby, the advantage is achieved that a comparatively small, inexpensive drive motor with comparatively high rated speed and relatively low torque can be selected with low power consumption, and wherein the worm gear allows torque conversion. As a result, both costs and power consumption and dimension (size) of the electric motor are lowered. The worm gear also allows a self-locking training, so that in principle an electroless (parking) braking function can be realized. The gear wheels and in particular a driven gear on an output side of the reduction gear is an essential transmission component which transmits relatively high torques (for applying the brake) in the direction of the output. Due to legally defined application forces of a parking brake function in the amount of about 17 kilonewtons, there is a correspondingly high stress by bending moments, axial forces and the like, so that this storage is of particular importance.

Gattungsgemäße Getriebemotorantriebe für Kraftfahrzeugbremsen umfassen des Weiteren einen nachgeschalteten Wandler zur zusätzlichen Wandlung der rotatorischen (Antriebs-)Drehbewegung in eine translatorische (Brems-)Betätigungsbewegung.Generic gear motor drives for motor vehicle brakes further include a downstream converter for additional conversion of the rotary (drive) rotational movement in a translational (brake) actuating movement.

Aus der DE 103 49 078 A1 ist eine elektromechanische Reibungsbremse mit einer Elektromotor-Zahnradgetriebekombination bekannt. Das Zahnradgetriebe verfügt über mehrere Getriebestufen mit mehreren Zahnradpaaren, die jeweils eine Schrägverzahnung aufweisen. Zur Aufnahme von axial und radial gerichteten Kräften sind Getriebewellen jeweils in Kombilagern abgestützt, wobei die Axiallagerung mit Axiallagermitteln räumlich versetzt zu Radiallagermitteln in einem gemeinsamen Lagerring des Kombilagers vorgeschlagen wird. Die Kombilager sind jeweils im Bereich von einem Wellenende am Boden einer Sackbohrung von einem Gehäuse aufgenommen. Des Weiteren ist ein elektrisch umschaltbarer Freilauf vorgesehen, welcher auf Wunsch eine Selbsthemmungsfunktion ermöglicht.From the DE 103 49 078 A1 For example, an electromechanical friction brake with an electric motor gear transmission combination is known. The gear transmission has several gear stages with multiple gear pairs, each having a helical toothing. To accommodate axially and radially directed forces gear shafts are each supported in combination bearings, wherein the axial bearing with axial bearing means spatially offset to radial bearing means in a common bearing ring of the combination bearing is proposed. The combination bearings are each received in the region of a shaft end at the bottom of a blind bore of a housing. Furthermore, an electrically switchable freewheel is provided, which allows a self-locking function if desired.

Es hat sich erwiesen, dass sich bekannte Getriebemotorantriebe in Abhängigkeit von Betriebs- und Randbedingungen wie insbesondere in Abhängigkeit von der Höhe der Zuspannkraft, in Abhängigkeit vom Verschleißzustand, abhängig von Schmierungsbedingungen und/oder der Aggregattemperatur unkomfortabel verhalten können. Der erforderliche Strombedarf ist verbesserungsfähig, und die Geräuschemission während einer Betätigung ist nicht immer vorbildlich. Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen noch komfortabler agierenden Getriebemotorantrieb vorzulegen.It has been found that known gear motor drives can behave uncomfortably depending on operating and boundary conditions, in particular depending on the amount of the application force, depending on the state of wear, depending on lubrication conditions and / or the unit temperature. The required power requirement can be improved and the noise emission during operation is not always exemplary. A primary object of the present invention is therefore to present a more comfortable acting gear motor drive.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von dem unabhängigen Patentanspruch gelöst, indem wenigstens eine Zusatzvorrichtung zur Erzeugung von einem zusätzlichen Reibmoment vorgesehen ist, das in der Lage ist, den Antriebsstrang verbessert abzustimmen. Die Zusatzvorrichtung ist bevorzugt in den Getriebestrang des Getriebemotorantriebs fest integriert angeordnet. Dabei umfasst die Zusatzvorrichtung wenigstens ein elastisch vorgespanntes Federelement, welches ein Getriebebauelement, wie insbesondere eine Getriebewelle, elastisch beaufschlagt. Die elastisch vorgespannte Beaufschlagung zur Erzeugung des zusätzlichen Reibmomentes kann entweder axial (parallel) gerichtet zu einer Drehachse der Getriebewelle oder quer zu dieser Drehachse (tangential und/oder radial in Bezug auf die Drehachse) vorgesehen sein. Die Konstruktion kann so gestaltet sein, dass der Drehsinn vom Getriebebauelement das erzeugte Reibmoment drehsinnabhängig beeinflusst. Mit anderen Worten kann das zusätzlich erzeugte Drehmoment in Zuspannrichtung anders als in Löserichtung bemessen sein. Insbesondere kann die Zusatzvorrichtung konstruktiv so gestaltet sein, dass es die vorgegebene Federvorspannwirkung in Kombination mit dem jeweiligen Drehsinn des Getriebebauelementes zwangsläufig ermöglicht, das bewirkte Reibmoment in Abhängigkeit von dem herrschenden Drehsinn des Getriebebauelementes unterschiedlich auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass ein Zuspannvorgang einer Fahrzeugbremse nicht zwangsläufig mit einem zusätzlichen Reibmoment beaufschlagt ist, so dass Verlustarbeit, Strombedarf etc. reduziert ist. Ein drehrichtungsabhängiger Selbstverstärkungseffekt kann eine Beeinflussung von dem erzeugten Reibmoment ermöglichen. Dies ist mit dem besonderen Vorteil verknüpft, dass keinerlei gesonderte elektronische Steuerung oder Regelung notwendig ist. Demzufolge ist der Energiebedarf eines Getriebemotorantriebs, wie auch dessen Hardwarebedarf, im Vergleich zu vorbekannten Maßnahmen reduziert, so dass ohne Funktionsreduktion eine besonders ressourcenschonende Problemlösung ermöglicht ist.The object is achieved by the characterizing features of the independent claim by at least one additional device for generating an additional friction torque is provided, which is able to tune the drive train improved. The additional device is preferably arranged integrated into the gear train of the geared motor drive. In this case, the additional device comprises at least one elastically biased spring element, which acts on a transmission component, such as in particular a transmission shaft, elastic. The elastically biased loading for generating the additional frictional torque can be either axially (parallel) directed to an axis of rotation of the transmission shaft or transversely to this axis of rotation (tangential and / or radial with respect to the axis of rotation) may be provided. The design can be designed so that the direction of rotation of the transmission component influences the friction torque generated depending on the direction of rotation. In other words, the additionally generated torque can be dimensioned differently in the application direction than in the release direction. In particular, the additional device can be structurally designed so that it inevitably allows the predetermined spring biasing action in combination with the respective direction of rotation of the transmission component to form the friction torque caused differently depending on the prevailing direction of rotation of the transmission component. This has the advantage that an application process of a vehicle brake is not necessarily subjected to an additional friction torque, so that loss work, power consumption, etc. is reduced. One Direction of rotation dependent self-boosting effect can allow influencing the generated friction torque. This is associated with the particular advantage that no separate electronic control or regulation is necessary. Consequently, the energy consumption of a geared motor drive, as well as its hardware requirements, compared to previously known measures is reduced, so that a special resource-saving problem solution is possible without function reduction.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung anhand der Zeichnung am Beispiel eines Ausführungsbeispiels hervor.Further details of the invention will become apparent from the description with reference to the drawing using the example of an embodiment.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 eine bekannte hydraulisch und elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsvorrichtung etwa maßstäblich und im Schnitt, 1 a known hydraulically and electromechanically actuated motor vehicle brake device approximately to scale and in section,

2 und 3 schematisiert Einzelheiten einer ersten Ausführungsform mit einer Zusatzvorrichtung mit einer verbesserter Lagerung vom Getriebebauelement, 2 and 3 schematically details a first embodiment with an attachment having improved bearing from the transmission component;

4 prinzipielles Ersatzschaubild einer Zusatzvorrichtung zur Erzeugung eines Reibmomentes, und 4 principle replacement diagram of an additional device for generating a friction torque, and

5–7 zwei graduell unterschiedliche Ausführungsformen einer besonders einfach sowie nachrüstbar implementierbaren Zusatzvorrichtung enthaltend ein Federelement. 5 - 7 two gradually different embodiments of a particularly simple and retrofittable implementable additional device comprising a spring element.

Die 1 verdeutlicht einen bekannten Getriebemotorantrieb 1 am Anwendungsbeispiel einer kombiniert hydraulisch und elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeugbremse 2. Diese weist eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremsfunktion und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion auf. Die Kraftfahrzeugbremse 2 ist exemplarisch als Schwimmsattel-Scheibenbremse ausgeführt. Eine Bremszange 3 umgreift einen Reibring 4 einer nicht im Einzelnen gezeigten Bremsscheibe und verfügt über wenigstens einen entlang der Achse A verschiebbar in einer Kolbenbohrung 5 angeordneten Kolben 6 der einen Betriebsdruckraum 7 begrenzt und zur direkten Beaufschlagung eines ersten Reibbelags 8 dient. Weiterhin ist die Bremszange 3 (sogenannter Faustsattel) axial in Relation zu einem fahrzeugfest angeordneten Halter 9 verschiebbar ausgebildet, so dass faustfingerseitig auf hydraulische Betätigungsmittel verzichtet werden kann, indem Reaktionskräfte ausgenutzt werden, um einen indirekt betätigten Reibbelag 10 zur Anlage an den Reibring 4 zu bringen. Der elektromechanischen Betätigung für eine Feststellbremsfunktion dient ein drehrichtungsumkehrbarer Elektromotor 11 und ein zweistufig ausgebildetes Getriebe, wobei gegebenenfalls zusätzlich (Dreh-)Sensorik S und eine integrierte, elektronische Steuereinheit 12 vorgesehen sein kann. Das Getriebe verfügt über ein zumindest teilweise hohl ausgebildetes Gehäuse 13 aus Kunststoffwerkstoff zur zumindest teilweisen Aufnahme vom Elektromotor 11 sowie zur Aufnahme und Lagerung von weiteren Getriebebauelementen sowie über ein Verschlußelement (Deckel) 14. Das Gehäuse 13 ist an der Bremszange 3 angeflanscht befestigt. Das Getriebe ist durch zwei, im Wesentlichen bauähnliche, Getriebestufen 15, 16 ausgeführt, die insbesondere schräg- oder schraubenförmig verzahnte Schnecke-Schneckenrad-Anordnungen aufweisen. Die erste Getriebestufe 15 verfügt über eine Schnecke 24 auf einer Motorwelle 17, die mit einem Schneckenrad 25 kämmt, auf dessen Welle 26 die Schnecke 27 der zweiten Getriebestufe 16 angeordnet ist, welche mit dem Abtriebsrad 18 kämmt. Das Abtriebsrad 18 (Getrieberad) ist bevorzugt aus Stahlwerkstoff und verfügt radial außen über eine Radscheibe 36 und radial innen über eine Nabe 30. Weiterhin ist ein Schaft 19 einer Gewindespindel 21 mit dem Abtriebsrad 18 verbunden. Die Gewindespindel 21 ist ihrerseits drehbar sowie axial relativ zur Bremszange 3 unverschiebbar mit einem Axiallager 20 in der Bremszange 3 angeordnet. Die Gewindespindel 21 ist Bestandteil eines Wälzkörpergetriebes, das Wälzkörper 22, zwischengeschaltete Federelemente 23 und eine drehfest sowie axial relativ zur Bremszange 3 verschiebbare Gewindemutter umfasst, und zur Umwandlung in eine Translationsbewegung dient.The 1 illustrates a known geared motor drive 1 the application example of a combined hydraulically and electrically actuated motor vehicle brake 2 , This has a hydraulically actuated service brake function and an electromechanically actuated parking brake function. The motor vehicle brake 2 is exemplified as a floating caliper disc brake. A brake caliper 3 surrounds a friction ring 4 a brake disc not shown in detail and has at least one displaceable along the axis A in a piston bore 5 arranged piston 6 the one operating pressure chamber 7 limited and for direct loading of a first friction lining 8th serves. Furthermore, the brake caliper 3 (so-called Faustsattel) axially in relation to a vehicle fixedly arranged holder 9 slidably formed so that the fist-finger side can be dispensed with hydraulic actuating means by utilizing reaction forces to an indirectly actuated friction lining 10 for engagement with the friction ring 4 bring to. The electromechanical actuation for a parking brake function is a reversible electric motor 11 and a two-stage trained transmission, optionally with additional (rotary) sensor S and an integrated electronic control unit 12 can be provided. The transmission has an at least partially hollow housing 13 made of plastic material for at least partially receiving the electric motor 11 as well as for the admission and storage of further transmission components as well as over a closing element (cover) 14 , The housing 13 is on the brake calliper 3 attached flanged. The transmission is characterized by two, essentially construction-like, gear stages 15 . 16 executed, in particular obliquely or helically toothed worm-Schneckenrad arrangements have. The first gear stage 15 has a snail 24 on a motor shaft 17 that with a worm wheel 25 combs, on its shaft 26 the snail 27 the second gear stage 16 is arranged, which with the driven wheel 18 combs. The driven wheel 18 (Gear) is preferably made of steel material and has radially on the outside a wheel disc 36 and radially inward via a hub 30 , Furthermore, a shaft 19 a threaded spindle 21 with the driven wheel 18 connected. The threaded spindle 21 is in turn rotatable and axially relative to the brake caliper 3 immovable with a thrust bearing 20 in the brake caliper 3 arranged. The threaded spindle 21 is part of a Wälzkörpergetriebes, the rolling elements 22 , intermediate spring elements 23 and a rotationally fixed and axially relative to the brake caliper 3 includes slidable threaded nut, and serves for conversion into a translational movement.

Für eine stromlos verriegelte Feststellbremsfunktion ist bevorzugt die zweite Getriebestufe 16 selbsthemmend ausgeführt.For a normally locked parking brake function is preferably the second gear stage 16 Self-locking executed.

Zum einfachen Lösen der Feststellbremsfunktion ist es möglich, den Drehsinn vom Getriebe zu ändern, indem der Elektromotor 7 reversiert betrieben wird.For easy release of the parking brake function, it is possible to change the direction of rotation of the transmission by the electric motor 7 is operated reversed.

Die 4 verdeutlicht sehr schematisiert eine neuartige, in einen Getriebestrang integrierte Zusatzvorrichtung 37 zur Erzeugung eines Reibungsmomentes, welche geeignet ist, eine komfortable Funktion zu ermöglichen.The 4 illustrates very schematically a novel, integrated into a gear train additional device 37 for generating a friction torque, which is suitable to allow a comfortable function.

Einzelheiten von besonders vereinfacht implementierbaren Ausführungsbeispielen sind den 5–7 zu entnehmen. Dabei umfasst die Zusatzvorrichtung 37 ein elastisch vorgespanntes Federelement 33, welches wenigstens ein Getriebebauelement elastisch beaufschlagt. Die Bauformen beruhen auf einer gesonderten elastisch-reibenden Beaufschlagung von wenigstens einem Getriebebauelement an wenigstens einer Reibstelle. Die Varianten umfassen zu diesem Zweck jeweils wenigstens ein vorgespanntes Federelement 33 aus vorzugsweise spanlos umgeformtem, metallischem Blechwerkstoff. Den Varianten ist gemeinsam, dass ein gehäusefest angeordnetes, und klammerartig um eine (Getriebe)Welle 26 gelegtes, elastisch vorgespannt an der Welle 26 angreifendes, Federelement 33 eine Reibkraft entfaltet, welche quer oder tangential zur Drehachse D der Welle 26 angeordnet ist. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass das Federelement 33 vergleichsweise einfach bei einer prinzipiell bestehenden Konstruktion nachgerüstet werden kann, ohne tiefgreifend in die Grundlagen dieser Konstruktion eingreifen zu müssen. Es versteht sich, dass die Reibverhältnisse durch unterschiedliche Werkstoffpaarungen beeinflusst werden können, indem beispielsweise Stahl/Stahl oder Kunststoff/Stahl-Paarungen vorgesehen werden.Details of particularly simplistic implementable embodiments are the 5 - 7 refer to. In this case, the additional device comprises 37 an elastically biased spring element 33 , which acts on at least one transmission component elastically. The designs are based on a separate elastic-frictional action of at least one transmission component on at least one friction point. For this purpose, the variants each comprise at least one prestressed spring element 33 preferably made of non-cutting formed, metallic sheet material. The variants have in common that a housing fixed arranged, and clamp-like around a (transmission) shaft 26 laid, resiliently biased on the shaft 26 engaging, spring element 33 unfolds a frictional force which transverse or tangential to the axis of rotation D of the shaft 26 is arranged. A particular advantage is that the spring element 33 comparatively easy to retrofit in a basically existing construction, without having to intervene profoundly in the basics of this construction. It is understood that the friction conditions can be influenced by different material combinations, for example by steel / steel or plastic / steel pairings are provided.

Bei der Ausführungsform nach 5 ist das Federelement 33 als klammerförmig gebogen, sowie zumindest partiell mit Untermaß um die Welle 26 geführt angeordnete, Bügelfeder vorgesehen, und wobei zwei diametral einander klammerartig gegenüber liegend vorgesehene Federschenkel jeweils in Radialrichtung R permanent elastisch vorgespannt auf dem zugeordneten Umfangsabschnitt der Welle 26 aufliegen, und dadurch die gewünschte Reibwirkung am Getriebebauelement entfalten. Durch die zumindest teilweise radial offen gestaltete Bauform von dem Federelement 33 ist es ermöglicht, die Welle 26 mit einer radial gerichteten Montagebewegung radial in die Bügelfeder einzuclipsen. Mit anderen Worten kann das Federelement 33 gehäusefest montiert werden, und die Welle 26 wird radial gerichtet eingesetzt. Durch die einander diametral gegenüber liegend vorgesehenen Federbügel mit einander entgegen gesetzt sowie radial einwärts zur Drehachse D gerichteten Radialkraftkomponenten erfolgt weiterhin eine Querkraftfreie Reibkrafterzeugung. Im Übrigen ist das erzeugte zusätzliche Reibmoment weitgehend unabhängig vom Drehsinn. Für reproduzierbare Reibungsverhältnisse ist es vorteilhaft, die zugeordneten Reibflächen (Umfangsabschnitt der Welle 26) besonders zu tolerieren. Dazu kann es gehören, bestimmte Profilformen wie beispielsweise ringförmig umlaufende (Dreh-)Riefen oder Rillen zu vermeiden, damit Einlaufeffekte mit veränderlichen Reibungsbedingungen ausschließbar sind. Eine weitere Maßnahme kann darin bestehen, das Getriebebauelement (Welle 26) mit Mitteln zur Vergleichmäßigung der Reibungsverhältnisse zu versehen. Beispielsweise können deutliche, ringförmige Nuten 40 vorgesehen sein. Zwecks Verdrehsicherung kann das Federelement 33 mit Laschen 41 versehen sein, die vorzugsweise im Bereich von einem Steg vom Federelement 33 angeordnet sein können.In the embodiment according to 5 is the spring element 33 bent as a clamp, as well as at least partially with undersize around the shaft 26 guided arranged, bow spring provided, and wherein two diametrically mutually clamp-like opposite spring leg provided respectively in the radial direction R permanently elastically biased on the associated peripheral portion of the shaft 26 rest, and thereby unfold the desired friction effect on the transmission component. Due to the at least partially radially open design of the spring element 33 is it allows the shaft 26 radially clip into the bow spring with a radially directed assembly movement. In other words, the spring element 33 be mounted to the housing, and the shaft 26 is used radially directed. By the diametrically opposite provided spring clip with each other opposite as well as radially inwardly directed to the axis of rotation D radial force components is still a shear force frictional friction generation. Incidentally, the additional friction torque generated is largely independent of the direction of rotation. For reproducible friction conditions, it is advantageous, the associated friction surfaces (peripheral portion of the shaft 26 ) especially tolerate. This may include avoiding certain profile shapes such as, for example, annular (rotary) grooves or grooves, so that run-in effects with variable friction conditions can be excluded. Another measure may consist of the transmission component (shaft 26 ) to be provided with means for equalizing the friction conditions. For example, clear, annular grooves 40 be provided. To prevent rotation, the spring element 33 with tabs 41 be provided, preferably in the region of a bridge from the spring element 33 can be arranged.

Bei der Ausführungsform nach 6 und 7 ist das Federelement 33 als weitestgehend ringförmig sowie mit Untermaß um eine Welle 26 gewickelte Schlingfeder ausgebildet, deren Wickelrichtung derart mit der Drehrichtung von der Welle 26 koordiniert ist, dass eine prinzipiell stromlose Selbsthemmungsfunktion für einen Drehsinn in Löserichtung der Bremse, infolge tangential am Wellenumfang angreifender Reibungs- oder Schleppkräfte ermöglicht ist. Demgegenüber wird der Drehantrieb der Welle 26 in die Zuspannrichtung durch diese Funktionalität im Wesentlichen nicht beeinträchtigt, weil die selbsthemmende Wirkung der Schlingfeder – bei Drehrichtungssinn in Zuspannrichtung der Bremse – durch die ausschließlich umgekehrt gerichtete Schleppwirkung – reduziert ist. Weil das Federelement 33 nicht vollständig ringförmig geschlossen ausgebildet ist, kann ebenfalls eine radial gerichtete Einschnapp-Montage der Welle 26 vorgenommen werden. Eine prinzipiell ebenfalls mögliche, vollständig geschlossene, ringförmige, Bauform vom Federelement 33 würde es dagegen erfordern, dieses auf die Welle 26 aufzufädeln, bevor die Welle 26 im Gehäuse 13 montiert wird.In the embodiment according to 6 and 7 is the spring element 33 as largely annular and with undersize about a shaft 26 wound wrap spring formed whose winding direction so with the direction of rotation of the shaft 26 is coordinated that a principle electroless self-locking function for a sense of rotation in the release direction of the brake, due to tangential on the shaft circumference attacking friction or drag forces is possible. In contrast, the rotary drive of the shaft 26 in the application direction by this functionality is not substantially affected, because the self-locking effect of the wrap - in direction of rotation in the brake application direction - by the exclusively reversed drag effect - is reduced. Because the spring element 33 is not formed completely closed annular, can also be a radially directed snap-fitting of the shaft 26 be made. A principle also possible, completely closed, annular, design of the spring element 33 on the other hand, it would require this on the shaft 26 thread on before the shaft 26 in the case 13 is mounted.

Die Ausführungsform nach den 2 und 3 basiert auch auf einer Zusatzvorrichtung 37 zur Erzeugung von einem zusätzlichen Reibmoment. Die Zusatzvorrichtung 37 ist im Bereich der Lagerung von einem Getriebebauelement (einer Welle 26) vorgesehen. Daher ist eine besonders angepasste Axiallagervorrichtung 28 vorgesehen, welche geeignet ist, definierte elastische Vorspannung (Reibung) zu erzeugen. Trial- and Error-Methoden haben erwiesen, dass ein elastisch vorgespanntes Federelement 33, das ein Getriebebauelement elastisch beaufschlagt, vorteilhaft dazu beiträgt, unerwünschte Geräusche, insbesondere bei Löseprozessen, zu vermeiden. Bei dem beaufschlagten Getriebebauelement kann es sich prinzipiell um jedwedes rotierende Getriebebauteil wie insbesondere um ein Getrieberad, um eine Getriebewelle, ein Lager oder ähnliches handeln.The embodiment according to the 2 and 3 is also based on an accessory device 37 for generating an additional friction torque. The additional device 37 is in the field of storage of a transmission component (a shaft 26 ) intended. Therefore, a particularly adapted thrust bearing device 28 provided, which is adapted to produce defined elastic bias (friction). Trial and error methods have proven to be a resiliently biased spring element 33 that elastically impinges a transmission component, advantageously contributes to avoid unwanted noise, especially in dissolution processes. In principle, the applied transmission component can be any rotating transmission component such as, in particular, a gear wheel, a transmission shaft, a bearing or the like.

Bei den Ausführungsformen nach 2 und 3 ist zwischen Welle 26 und Federelement 33 ein Zwischenelement 34 und eine Kugel 35, eine Spitze, eine Kalotte oder ein anderes Bauteil mit entsprechend angepasstem Reibradius angeordnet. Das Federelement 33 kann in einer Sackbohrung vom Deckel 14 elastisch vorgespannt aufgenommen und geführt angeordnet sein. Bei einer Abwandlung der Erfindung kann zusätzlich, oder als Ersatz für das Federelement 33, eine Stellvorrichtung zur Einstellung der Lage der Welle 26 in Relation zum benachbarten Partner vorgesehen sein. Dadurch ist gewissermaßen ein Spielausgleich für Verzahnungsspiel ermöglicht.According to the embodiments 2 and 3 is between wave 26 and spring element 33 an intermediate element 34 and a ball 35 , a tip, a dome or other component arranged with a correspondingly adjusted friction radius. The spring element 33 can be in a blind hole from the lid 14 be received elastically biased and arranged guided. In a modification of the invention may additionally, or as a substitute for the spring element 33 , An adjusting device for adjusting the position of the shaft 26 be provided in relation to the neighboring partner. As a result, a clearance compensation for gearing game is possible.

Die genaue Gestaltung vom Federelement 33 kann prinzipiell sämtliche Federbauformen und Werkstoffe betreffen, wie insbesondere metallische Schraubenfedern, Schenkelfedern, Biegefedern, Elastoelemente und/und ähnliches mehr sowie Mischformen davon.The exact design of the spring element 33 can in principle relate to all types of spring and materials, such as in particular metallic coil springs, torsion springs, spiral springs, elasto elements and / and the like, and mixed forms thereof.

Alternativ ist es nach 3 auch denkbar, dass die Welle 26 mit einem axial gerichteten Vorsprung oder Anlaufzapfen mit dem angepassten Reibradius versehen ist, welcher axial an dem Federelement 33 abgestützt ist. Wie in der Zeichnung ersichtlich, kann das Federelement 33 beispielsweise tellerfederartig aus einem topfförmigen Blechwerkstoff als Umformwerkstück ausgebildet sein. Es ist denkbar, dass die Vorspannkraft vom Federelement 33 einstellbar ist, indem geeignete Stellmittel, die Schraubmittel aufweisen können, vorgesehen sind. Alternatively it is after 3 also conceivable that the wave 26 is provided with an axially directed projection or thrust pin with the adjusted friction radius, which axially on the spring element 33 is supported. As can be seen in the drawing, the spring element 33 for example, dish spring-like be formed from a cup-shaped sheet metal material as a Umformwerkstück. It is conceivable that the biasing force of the spring element 33 is adjustable by suitable adjusting means, which may have screw means are provided.

Es versteht sich folglich, dass die Welle 26 in Axialrichtung vorgespannt im Gehäuse 13 oder Deckel abgestützt gelagert ist, wobei durch die gerichtete Federvorspannung eine komfortablere Funktion, wie insbesondere ein geräuscharmer Lösevorgang einer Feststellbremsfunktion ermöglicht ist.It goes without saying that the shaft 26 biased in the axial direction in the housing 13 or lid is supported supported, wherein a more comfortable function, such as in particular a low-noise release operation of a parking brake function is made possible by the directed spring preload.

Die Erfindung wird primär zur Applikation bei einer Radbremse mit elektromotorischer Betätigung zur Umsetzung automatisierter Parkbremseingriffe geschildert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Applikationen bei Bremsen in einem Kraftfahrzeug beschränkt. Vielmehr ist eine Anwendung bei anderen Getriebemotorantrieben, wie beispielsweise Getriebemotorantriebe für Verschlußelemente wie beispielsweise Türen, Dächer, Verdecke, Fenster oder Lenkungen prinzipiell denkbar. Denn elektromechanisch betriebene Systeme und Aktuatoren ermöglichen grundsätzlich Mehrwert-Funktionalitäten, welche elektronisch gesteuert oder geregelt sowie fremdbetätigt, also fahrerunabhängig, umgesetzt werden können.The invention is described primarily for application to a wheel brake with electromotive actuation for implementing automated parking brake interventions. However, the invention is not limited to applications in brakes in a motor vehicle. Rather, an application in other gear motor drives, such as geared motor drives for closure elements such as doors, roofs, hoods, windows or steering in principle conceivable. This is because electromechanically operated systems and actuators fundamentally enable value-added functionalities which can be electronically controlled or regulated and operated by third parties, ie independently of drivers.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: GetriebemotorantriebGear motor drive
22: KraftfahrzeugbremseAutomotive brake
33: Bremszangecaliper
44: Reibringfriction ring
55: Kolbenbohrungpiston bore
66: Kolbenpiston
77: BetriebsdruckraumWorking pressure chamber
88th: Reibbelagfriction lining
99: Halterholder
1010: Reibbelagfriction lining
1111: Elektromotorelectric motor
1212: Steuereinheitcontrol unit
1313: Gehäusecasing
1414: Deckelcover
1515: (erste) Getriebestufe(first) gear stage
1616: (zweite) Getriebestufe(second) gear stage
1717: Motorwellemotor shaft
1818: Abtriebsradoutput gear
1919: Schaftshaft
2020: Axiallagerthrust
2121: Gewindespindelscrew
2222: Wälzkörperrolling elements
2323: Federelementspring element
2424: Schneckeslug
2525: Schneckenradworm
2626: Wellewave
2727: Schneckeslug
2828: Axiallagerungaxial bearing
2929: Stirnflächeface
3030: Nabehub
3131: Ausnehmungrecess
3232: Umfangscope
3333: Federelementspring element
3434: Zwischenelementintermediate element
3535: KugelBullet
3636: Radscheibewheel disc
3737: Zusatzvorrichtungadditional device
3838: Stirnseitefront
3939: Reibpartnerfriction partners
4040: Nutgroove
4141: Lascheflap
4242: Radiallagerradial bearings
αα: Winkelangle
AA: Achseaxis
RR: Lagerringbearing ring
SS: Sensorsensor
UU: Umfangscope
WW: Wälzkörperrolling elements
DD: Drehachseaxis of rotation
AxAx: Axialrichtungaxially
RR: Radialrichtungradial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10349078 A1 [0005]

Claims

Gear motor drive ( 1 ) - in particular for a combined motor vehicle brake ( 2 ) preferably comprising a hydraulically actuated service brake with an electric motor-operated parking brake device, wherein in a brake caliper ( 3 ) a hydraulic operating pressure chamber ( 7 ) of a, axially displaceably arranged along an axis A, piston ( 6 ) is limited, which is acted upon for carrying out service braking with hydraulic pressure medium, and wherein the parking brake device via a transmission to the piston ( 6 ) acts by the transmission a rotational movement of an electric motor ( 11 ) translates into a translational movement and actuation of the piston ( 6 ) to effect parking brake operations and to maintain it in the actuated position - the transmission having gearbox components such as, in particular, paired helical and / or helical gears rotatably supported by gear shafts and bearing devices in a housing ( 13 ) are arranged, characterized in that the gear motor drive an additional device ( 27 ) for generating an additional friction torque.

Gear motor drive ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the Zusatzreibmoment is changeable formed.

Gear motor drive ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the additional device ( 27 ) has a direction-dependent self-amplification effect.

Gear motor drive ( 1 ), according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the Zusatzreibmoment is generated by a resilient biasing force, and wherein the elastic biasing force for generating the Zusatzreibmomentes either axially-parallel with respect to a rotation axis (D) of the transmission component and / or is arranged transversely to the axis of rotation (D) of the transmission component.

Gear motor drive ( 1 ) at least according to claim 1, characterized in that the additional device ( 27 ) a transmission component, in particular a shaft ( 26 ), and at least one spring element fixed to the housing ( 33 ), which acts on the transmission component elastically biased.

Gear motor drive ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the transmission component, in particular the shaft ( 26 ), elastically in the axial direction by means of the spring element ( 33 ) on a lid ( 13 . 14 ) is supported.

Gear motor drive ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the additional device ( 27 ), in particular its spring element ( 33 ), is designed such that a direction of rotation of the transmission component influences the additionally generated friction torque.