DE102024200140A1 - Electromechanical brake actuator (EMB) for a friction brake of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Bremsaktor (EMB) (100) für eine Reibungsbremse (108) eines Fahrzeugs, wobei auf zumindest einem Teilbereich (120) einer Gehäuseoberfläche (122) des elektromechanischen Bremsaktors (100) Verstärkungsrippen (124) angeordnet sind.The present invention relates to an electromechanical brake actuator (EMB) (100) for a friction brake (108) of a vehicle, wherein reinforcing ribs (124) are arranged on at least a partial region (120) of a housing surface (122) of the electromechanical brake actuator (100).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Bremsaktor (EMB) für eine Reibungsbremse eines Fahrzeugs.The invention relates to an electromechanical brake actuator (EMB) for a friction brake of a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Ein Bremssattel an einem Rad eines Fahrzeugs kann eine elektrisch angetriebene Parkbremseinrichtung aufweisen. Die Parkbremseinrichtung kann einen Motor und ein Getriebe aufweisen. Zumindest der Motor kann von dem Bremssattel in Richtung Fahrzeug abstehen und damit in einem Spritzbereich zwischen Rad und Fahrzeug angeordnet sein. Zum Schutz des Motors vor aufgewirbelten Gegenständen kann an dem Bremssattel in einer erwarteten Spritzrichtung ein Abweiser angeordnet sein. Der Motor kann hinter dem Abweiser in einem Spritzschatten des Abweisers angeordnet sein.A brake caliper on a wheel of a vehicle may have an electrically driven parking brake device. The parking brake device may have a motor and a transmission. At least the motor may protrude from the brake caliper toward the vehicle and thus be arranged in a spray zone between the wheel and the vehicle. To protect the motor from objects thrown up by the brake caliper, a deflector may be arranged on the brake caliper in an expected spray direction. The motor may be arranged behind the deflector in a spray shadow of the deflector.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz ein elektromechanischer Bremsaktor (EMB) für eine Reibungsbremse eines Fahrzeugs gemäß dem unabhängigen Anspruch vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Against this background, the approach presented here proposes an electromechanical brake actuator (EMB) for a friction brake of a vehicle according to the independent claim. Advantageous further developments and improvements of the approach presented here emerge from the description and are described in the dependent claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Ein Abweiser kann beispielsweise ein Blech sein, das bei der Montage mit dem Bremssattel verbunden wird. Dazu ist ein extra Arbeitsschritt erforderlich. Wenn der Bremssattel als Gleichteil für die rechte Fahrzeugseite und die linke Fahrzeugseite konzipiert ist, sind für rechte und linke Bremssättel unterschiedliche Befestigungspunkte für den Abweiser erforderlich.A deflector, for example, can be a sheet metal that is connected to the brake caliper during assembly. This requires an extra work step. If the brake caliper is designed as a common part for both the right and left sides of the vehicle, different mounting points for the deflector are required for right and left calipers.
Alternativ kann der Bremssattel mit Abweiserrippen ausgeführt sein. Diese können an den Bremssattel angegossen sein. Die Rippen können dabei auch zur Wärmeabfuhr beziehungsweise zur Kühlung des Bremssattels dienen.Alternatively, the brake caliper can be designed with deflector ribs. These can be cast onto the caliper. The ribs can also serve to dissipate heat or cool the brake caliper.
Ein elektromechanischer Bremsaktor (EMB) ist wesentlich größer als eine elektrische Parkbremseinrichtung. Zum Schutz des EMB wäre ein wesentlich größerer Abweiser und/oder wesentlich vergrößerte Abweiserrippen erforderlich. Zusätzlich weist der EMB ein Steuergerät mit einem eigenen Gehäuse für Steuerungselektronik und Leistungselektronik auf.An electromechanical brake actuator (EMB) is significantly larger than an electric parking brake system. Protecting the EMB would require a significantly larger deflector and/or significantly larger deflector ribs. In addition, the EMB has a control unit with a dedicated housing for the control electronics and power electronics.
Um geringe Leitungslängen zu ermöglichen, ist das Steuergerät in vielen Montagesituationen direkt im Spritzbereich angeordnet.In order to enable short cable lengths, the control unit is located directly in the spray area in many installation situations.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird ein Gehäuse des EMB zumindest in kritischen Bereichen verstärkt, um den erhöhten mechanischen Anforderungen im Spritzbereich Rechnung zu tragen. Die Verstärkung wird durch zusätzlich auf einer Gehäuseoberfläche des Gehäuses angeordnete Verstärkungsrippen erreicht.In the approach presented here, the housing of the EMB is reinforced, at least in critical areas, to accommodate the increased mechanical demands in the splash zone. The reinforcement is achieved by additional reinforcing ribs arranged on a housing surface.
Die Verstärkungsrippen können als Verschleißteil konzipiert sein. Die Verstärkungsrippen oder zumindest exponierte Bereiche der Verstärkungsrippen können durch auftreffende Objekte plastisch verformt und/oder abgetragen werden. Ein Verschleiß der Verstärkungsrippen über eine Betriebsdauer des EMB kann konstruktiv vorgesehen sein. Dadurch kann der Verschleiß einer zwischen den Verstärkungsrippen angeordneten Fläche zumindest reduziert werden.The reinforcement ribs can be designed as a wear part. The reinforcement ribs, or at least exposed areas of the reinforcement ribs, can be plastically deformed and/or worn away by impacting objects. Wear of the reinforcement ribs over the operating life of the EMB can be provided for by the design. This can at least reduce the wear of a surface located between the reinforcement ribs.
Die Verstärkungsrippen können auch eine Biegesteifigkeit des Gehäuses zumindest in einer Haupterstreckungsrichtung der Verstärkungsrippen erhöhen. Die zwischen den Verstärkungsrichtungen angeordnete Fläche kann so geringer dimensioniert werden.The reinforcing ribs can also increase the flexural rigidity of the housing, at least in one main direction of extension of the reinforcing ribs. The area arranged between the reinforcing directions can thus be smaller.
Die Verstärkungsrippen können den Impuls von auftreffenden Objekten entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung auf dafür ausgelegte Bereiche des Gehäuses ableiten.The reinforcing ribs can divert the momentum of impacting objects along their main direction of extension to specially designed areas of the housing.
Es wird ein elektromechanischer Bremsaktor (EMB) für eine Reibungsbremse eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei auf zumindest einem Teilbereich einer Gehäuseoberfläche des elektromechanischen Bremsaktors Verstärkungsrippen angeordnet sind.An electromechanical brake actuator (EMB) for a friction brake of a vehicle is presented, wherein reinforcing ribs are arranged on at least a partial area of a housing surface of the electromechanical brake actuator.
Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.Ideas for embodiments of the present invention may be considered, among other things, to be based on the thoughts and findings described below.
Ein elektromechanischer Bremsaktor kann als EMB abgekürzt werden. Der EMB weist einen elektrischen Antrieb und eine Mechanik zum Übersetzen einer Antriebskraft des Antriebs in eine gewünschte Bremskraft auf. Die Mechanik ist zwischen dem Antrieb und einer Reibungsbremse angeordnet. Die Reibungsbremse kann dabei beispielsweise als Trommelbremse oder Scheibenbremse ausgeführt sein. Der EMB weist ferner ein Steuergerät auf. Das Steuergerät ist in einem Gehäuse angeordnet. Das Steuergerät umfasst eine Steuerungselektronik und eine Leistungselektronik für den Antrieb. Das Steuergerät ist möglichst nah am Antrieb angeordnet, um eine Leitungslänge zwischen dem Antrieb und der Leistungselektronik möglichst kurz zu halten.An electromechanical brake actuator can be abbreviated as EMB. The EMB has an electric drive and a mechanism for translating the drive force into a desired braking force. The mechanism is arranged between the drive and a friction brake. The friction brake can be designed, for example, as a drum brake or disc brake. The EMB also has a control unit. The control unit is arranged in a housing. The control unit comprises control electronics and power electronics for the drive. The control unit is arranged as close to the drive as possible in order to avoid a cable length between between the drive and the power electronics as short as possible.
Die Reibungsbremse ist im verbauten Zustand an einem Fahrzeug innerhalb einer Felge eines gebremsten Rads und damit geschützt angeordnet. Aufgrund eines begrenzten Bauraums in der Felge stehen zumindest der Antrieb und das Steuergerät von der Reibungsbremse nach innen ab und sind zwischen Rad und Fahrzeug außerhalb der Felge angeordnet. Dort befindet sich das Steuergerät in einem Spritzbereich des Rads. Im Spritzbereich können durch das abrollende Rad verdrängte und weggespritzte beziehungsweise hochgerissene Gegenstände, wie beispielsweise Schmutz, Wasser, Steine, Äste, Schlamm und Schnee, gegen das Steuergerät und/oder den Antrieb geschleudert werden.When installed on a vehicle, the friction brake is located within the rim of a braked wheel, providing protection. Due to limited space within the rim, at least the drive and control unit protrude inward from the friction brake and are located between the wheel and the vehicle, outside the rim. There, the control unit is located in a splash zone of the wheel. In the splash zone, objects displaced and sprayed away or thrown up by the rolling wheel, such as dirt, water, stones, branches, mud, and snow, can be thrown against the control unit and/or the drive.
Das Gehäuse des Steuergeräts kann in ein Gehäuse des Antriebs und/oder der Mechanik integriert sein. Eine Gehäuseoberfläche bezieht sich hier auf eine gesamte Oberfläche des oder der Gehäuse des Steuergeräts, des Antriebs und der Mechanik.The control unit housing can be integrated into a housing of the drive and/or the mechanics. A housing surface here refers to the entire surface of the housing(s) of the control unit, the drive, and the mechanics.
Eine Verstärkungsrippe kann eine längliche Erhebung auf dem Teilbereich der Oberfläche sein. Die Verstärkungsrippe kann geradlinig oder gekrümmt sein. Verstärkungsrippen können unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Beispielsweise können Verstärkungsrippen rechteckige, dreieckige oder trapezförmige Querschnitte aufweisen. Die Verstärkungsrippen können eine Höhe von wenigstens 0,5 mm, wenigstens 1 mm, wenigstens 2 mm, wenigstens 4 mm oder wenigstens 8 mm, vorzugsweise jedoch weniger als 3 cm, weniger als 2 cm oder weniger als 1 cm aufweisen. Die Verstärkungsrippen können eine Breite von wenigstens 0,5 mm, wenigstens 1 mm, wenigstens 2 mm, wenigstens 4 mm oder wenigstens 8 mm, vorzugsweise jedoch weniger als 3 cm, weniger als 2 cm oder weniger als 1 cm aufweisen. Eine Höhe der Verstärkungsrippen kann im Vergleich zu deren Breite größer, kleiner oder gleich sein. Ein seitlicher Abstand zwischen benachbarten Verstärkungsrippen kann wenigstens 0,5 mm, wenigstens 1 mm, wenigstens 2 mm, wenigstens 4 mm oder wenigstens 8 mm, vorzugsweise jedoch weniger als 3 cm, weniger als 2 cm oder weniger als 1 cm sein. Die Querschnitte der Verstärkungsrippen in dem Teilbereich können gleich oder unterschiedlich sein. Die Verstärkungsrippen können eine Biegesteifigkeit der Oberfläche entlang einer Haupterstreckungsrichtung der Verstärkungsrippen erhöhen. Beispielsweise können für unterschiedliche Biegesteifigkeiten unterschiedliche Querschnitte verwendet werden. Es können an der Gehäuseoberfläche wenigstens zwei, wenigstens fünf oder wenigstens zehn, vorzugsweise jedoch weniger als 100, weniger als 50 oder weniger als 20 Verstärkungsrippen angeordnet sein.A reinforcing rib can be an elongated elevation on the partial area of the surface. The reinforcing rib can be straight or curved. Reinforcing ribs can have different cross-sections. For example, reinforcing ribs can have rectangular, triangular, or trapezoidal cross-sections. The reinforcing ribs can have a height of at least 0.5 mm, at least 1 mm, at least 2 mm, at least 4 mm, or at least 8 mm, but preferably less than 3 cm, less than 2 cm, or less than 1 cm. The reinforcing ribs can have a width of at least 0.5 mm, at least 1 mm, at least 2 mm, at least 4 mm, or at least 8 mm, but preferably less than 3 cm, less than 2 cm, or less than 1 cm. The height of the reinforcing ribs can be greater, less than, or equal to their width. A lateral distance between adjacent reinforcing ribs can be at least 0.5 mm, at least 1 mm, at least 2 mm, at least 4 mm or at least 8 mm, but preferably less than 3 cm, less than 2 cm or less than 1 cm. The cross sections of the reinforcing ribs in the partial region can be the same or different. The reinforcing ribs can increase a flexural rigidity of the surface along a main extension direction of the reinforcing ribs. For example, different cross sections can be used for different flexural rigidities. At least two, at least five or at least ten, but preferably fewer than 100, fewer than 50 or fewer than 20 reinforcing ribs can be arranged on the housing surface.
Die Verstärkungsrippen können auf einem in einem erwarteten Spritzbereich angeordneten Teilbereich der Gehäuseoberfläche angeordnet sein. Ein Spritzbereich kann im Bereich von Fahrwerkskomponenten des Rads zwischen dem Rad und dem Fahrzeug angeordnet sein. Im Spritzbereich können Objekte von dem Untergrund unter dem Rad nach oben geschleudert oder gespritzt werden. Beispielsweise können Wasser, Schneematsch und Matsch hochgespritzt werden, während Steine und Äste hochgeschleudert werden können. Der Teilbereich kann zumindest anteilig quer zu einer erwarteten Flugbahn der hochgespritzten beziehungsweise hochgeschleuderten Objekte angeordnet sein. Die Flugbahn kann durch eine Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs beeinflusst werden. Die Flugbahn der Objekte kann parabelförmig sein.The reinforcing ribs can be arranged on a portion of the housing surface located in an expected splash zone. A splash zone can be arranged in the area of the wheel's chassis components, between the wheel and the vehicle. In the splash zone, objects can be thrown or splashed upwards from the ground beneath the wheel. For example, water, slush, and mud can be splashed upwards, while stones and branches can be thrown upwards. The portion can be arranged at least partially transverse to an expected trajectory of the splashed or thrown-up objects. The trajectory can be influenced by the vehicle's direction of travel and speed. The trajectory of the objects can be parabolic.
Die Verstärkungsrippen können im Wesentlichen an einer erwarteten Spritzrichtung ausgerichtet sein. Die Verstärkungsrippen können eine ähnliche Ausrichtung wie die erwartete Flugbahn aufweisen. Beispielsweise können die Verstärkungsrippen bezogen auf das Fahrzeug von vorne nach hinten verlaufen.The reinforcement ribs may be substantially aligned with an expected spray direction. The reinforcement ribs may have a similar orientation to the expected trajectory. For example, the reinforcement ribs may run from front to rear relative to the vehicle.
Die Verstärkungsrippen können fächerförmig ausgerichtet sein. Die Verstärkungsrippen können in der Spritzrichtung geringere Abstände aufweisen als entgegen der Spritzrichtung. Die Verstärkungsrippen können insbesondere vorne enger zusammen angeordnet sein als hinten. Durch die Fächerform können sich anprallende Gegenstände nicht zwischen den Rippen verklemmen beziehungsweise verkeilen. Anhaftende Gegenstände können durch nachfolgend anprallende Gegenstände einfach gelöst werden. Durch die Fächerform können die Verstärkungsrippen selbstreinigende Eigenschaften aufweisen.The reinforcement ribs can be arranged in a fan shape. The reinforcement ribs can be spaced closer together in the direction of spraying than in the direction opposite to the spraying direction. The reinforcement ribs can be arranged closer together, particularly at the front than at the rear. The fan shape prevents impacting objects from becoming jammed or wedged between the ribs. Adhering objects can be easily dislodged by subsequent impacting objects. The fan shape allows the reinforcement ribs to exhibit self-cleaning properties.
Die Verstärkungsrippen können gitterförmig ausgerichtet sein. Bei einem Gitter aus Verstärkungsrippen kann die Oberfläche in mehrere Richtungen versteift sein. Gitter sind besonders robust und können selbsttragend ausgeführt sein.The reinforcing ribs can be arranged in a grid pattern. With a grid of reinforcing ribs, the surface can be stiffened in multiple directions. Grids are particularly robust and can be designed to be self-supporting.
Die Verstärkungsrippen können in ihrer Mitte verstärkt ausgeführt sein. Die Verstärkungsrippen können in einem mittig angeordneten Bereich verdickt, erhöht und/oder verbreitert sein, beispielsweise um wenigstens 5%, wenigstens 10% oder wenigstens 20% im Vergleich zu Endbereichen der Verstärkungsrippen. Durch die Verdickung, Erhöhung und/oder Verbreiterung steigt eine Biegesteifigkeit der Verstärkungsrippen im mittleren Bereich an. Durch die Versteifung kann der verstärkte Bereich durch anprallende Gegenstände weniger verformt werden.The reinforcing ribs can be reinforced in their center. The reinforcing ribs can be thickened, raised, and/or widened in a centrally located region, for example, by at least 5%, at least 10%, or at least 20% compared to the end regions of the reinforcing ribs. The thickening, raising, and/or widening increases the flexural rigidity of the reinforcing ribs in the central region. This stiffening reduces the deformation of the reinforced region by impacting objects.
Die Verstärkungsrippen können einstückig mit dem Teilbereich der Gehäuseoberfläche verbunden sein. Die Verstärkungsrippen können beispielsweise mit dem Gehäuse gegossen sein. Dabei kann das Bauteil beispielsweise durch Spritzguss oder Formenguss hergestellt werden. Einstückige Bauteile können einfach und rationell gefertigt werden. Die Verstärkungsrippen können alternativ als separates Bauteil auf dem Teilbereich angeordnet sein. Beispielsweise kann das Bauteil mit den Verstärkungsrippen auf den Teilbereich aufgeschoben sein. Das Bauteil kann auf dem Teilbereich klemmen und/oder durch ein Verbindungselement an seiner Position befestigt sein. Ein separates Bauteil kann bei Beschädigung oder Verschleiß gegen einen Ersatz ausgetauscht werden. Das separate Bauteil kann aus einem anderen Material als die Oberfläche sein. Wenn das separate Bauteil aus einem Metallmaterial ist, kann das Bauteil mit den Versteifungsrippen beispielsweise ein Stanzbiegeteil, ein Tiefziehteil oder aus Streckmetall sein.The reinforcing ribs can be integrally connected to the part of the housing surface The reinforcing ribs can, for example, be cast with the housing. The component can be manufactured, for example, by injection molding or die casting. One-piece components can be manufactured simply and efficiently. Alternatively, the reinforcing ribs can be arranged as a separate component on the sub-area. For example, the component with the reinforcing ribs can be pushed onto the sub-area. The component can be clamped onto the sub-area and/or fastened in position by a connecting element. A separate component can be replaced with a spare in the event of damage or wear. The separate component can be made of a different material than the surface. If the separate component is made of a metal material, the component with the stiffening ribs can, for example, be a stamped and bent part, a deep-drawn part, or expanded metal.
Die Verstärkungsrippen und zumindest der Teilbereich der Gehäuseoberfläche können aus dem gleichen Kunststoffmaterial bestehen. Das Kunststoffmaterial kann faserverstärkt sein. Das Kunststoffmaterial kann ein Thermoplast oder Duroplast sein. Alternativ können die Verstärkungsrippen und zumindest der Teilbereich der Gehäuseoberfläche aus einem Metallmaterial sein. Das Material kann beispielsweise gegossen sein.The reinforcing ribs and at least the portion of the housing surface can be made of the same plastic material. The plastic material can be fiber-reinforced. The plastic material can be a thermoplastic or thermoset. Alternatively, the reinforcing ribs and at least the portion of the housing surface can be made of a metal material. The material can be cast, for example.
Die Verstärkungsrippen können auf zumindest einem Teilbereich eines Motorgehäuses des elektromechanischen Bremsaktors angeordnet sein. Die Verstärkungsrippen können als Kappe oder Hülle des Motorgehäuses ausgebildet sein. So kann der Antrieb vor anprallenden Objekten geschützt werden.The reinforcing ribs can be arranged on at least a portion of a motor housing of the electromechanical brake actuator. The reinforcing ribs can be designed as a cap or shell of the motor housing. This can protect the drive from impacting objects.
Die Verstärkungsrippen können auf einem Deckel eines Steuergerätegehäuses des elektromechanischen Bremsaktors angeordnet sein. Der Deckel des Steuergeräts kann besonders empfindlich gegen dagegen geschleuderte Gegenstände sein. Der Deckel kann eine große Trefferfläche für die Gegenstände bieten. Durch die Verstärkungsrippen kann der Rest des Deckels mit einer verringerten Materialstärke ausgeführt werden.The reinforcing ribs can be arranged on a cover of a control unit housing of the electromechanical brake actuator. The control unit cover can be particularly sensitive to objects thrown against it. The cover can provide a large impact surface for the objects. The reinforcing ribs allow the rest of the cover to be constructed with a reduced material thickness.
Die Verstärkungsrippen können über einen Rand des Deckels überstehen. Die Verstärkungsrippen können über einen Klebebereich oder Schweißbereich oder Abdichtungsbereich des Deckels überstehen. Die Verstärkungsrippen können eine Kante des Deckels kammartig überragen. Durch einen Überstand können die Enden der Verstärkungsrippen auch Seitenflächen des Gehäuses zumindest anteilig vor anprallenden Gegenständen schützen.The reinforcing ribs can extend beyond an edge of the cover. The reinforcing ribs can extend beyond an adhesive area, a welded area, or a sealing area of the cover. The reinforcing ribs can extend beyond an edge of the cover in a comb-like manner. By extending beyond the edge, the ends of the reinforcing ribs can also at least partially protect the sides of the housing from impacting objects.
Zumindest eine der Verstärkungsrippen kann einen Verschleißindikator aufweisen. Ein Verschleißindikator kann eine Markierung, wie ein Strich, eine Linie oder eine Fläche beispielsweise in Form eines lokalen Vorsprungs oder einer lokalen Vertiefung sein, bis zu der die Verstärkungsrippe ohne Einschränkung ihrer bestimmungsgemäßen Belastbarkeit verschlissen werden darf. Wenn der Verschleißindikator durch fortgeschrittenen Verschleiß abgetragen ist, kann das Bauteil mit den Verstärkungsrippen gegen ein Ersatzteil getauscht werden.At least one of the reinforcing ribs can have a wear indicator. A wear indicator can be a marking, such as a line, a mark, or a surface, for example, in the form of a local protrusion or a local depression, to which the reinforcing rib may be worn without limiting its intended load-bearing capacity. If the wear indicator is worn away due to advanced wear, the component with the reinforcing ribs can be replaced with a spare part.
Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.It should be noted that some of the possible features and advantages of the invention are described herein with reference to various embodiments. One skilled in the art will recognize that the features may be appropriately combined, adapted, or interchanged to achieve further embodiments of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
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1 zeigt eine Darstellung eines elektromechanischen Bremsaktors gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 bis 7 zeigen Darstellungen verstärkter Steuergerätegehäuse von elektromechanischen Bremsaktoren gemäß Ausführungsbeispielen sowohl in Draufsicht als auch in zwei zueinander senkrechten Seitenansichten; und -
8 zeigt eine Darstellung eines elektromechanischen Bremsaktors gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 shows a representation of an electromechanical brake actuator according to an embodiment; -
2 to 7 show representations of reinforced control unit housings of electromechanical brake actuators according to embodiments both in plan view and in two mutually perpendicular side views; and -
8 shows a representation of an electromechanical brake actuator according to an embodiment.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Merkmale.The figures are merely schematic and not to scale. Like reference numerals denote like or equivalent features.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Mechanik 104 ist an der Bremsfaust 110 befestigt und zwischen dem Antrieb 102 und dem Steuergerät 106 angeordnet. In einem verbauten Zustand ist die Bremsfaust 110 in einem Innenraum einer Felge eines gebremsten Rads angeordnet. Der EMB 100 ist im verbauten Zustand auf einer Innenseite des Rads zwischen dem Rad und dem Fahrzeug und damit in einem Spritzbereich 112 des Rads angeordnet. Im Spritzbereich 112 können durch das Rad von der Straße hochgerissene oder hochgespritzte Sachen umherfliegen und auf im Spritzbereich 112 angeordnete Objekte treffen beziehungsweise aufprallen. Beispielsweise können Wasser, Schlamm, Matsch, Steine, Laub und Äste durch das Rad aufgewirbelt werden und die Objekte im Spritzbereich 112 treffen. Dabei können insbesondere in Fahrtrichtung vorne liegende Flächen der Objekte stark beansprucht werden.The
Welche Flächen vorne liegen kann bei einem EMB 100 von der Fahrzeugseite, auf der er verbaut ist, abhängen. Der EMB 100 kann dazu ausgebildet sein, sowohl rechts als auch links verbaut zu werden. Dann kann auf der einen Fahrzeugseite das Steuergerät 106 in Fahrtrichtung vorne angeordnet sein, während auf der anderen Fahrzeugseite der Antrieb 102 in Fahrtrichtung vorne angeordnet ist. Die Mechanik 104 ist jeweils geschützt zwischen dem Steuergerät 106 und dem Antrieb 102 angeordnet.Which surfaces are at the front of an
Das Steuergerät 106 ist in einem Steuergerätegehäuse 114 angeordnet. Das Steuergerätegehäuse 114 weist einen Deckel 116 auf, der eine Zugangsöffnung des Steuergerätegehäuses 114 verschließt. Der Antrieb 102 ist in einem Antriebsgehäuse 118 beziehungsweise Motorgehäuse angeordnet.The control unit 106 is arranged in a
Bei dem hier vorgestellten Ansatz ist zumindest ein Teilbereich 120 einer Gehäuseoberfläche 122 der Gehäuse durch Verstärkungsrippen 124 verstärkt.In the approach presented here, at least a portion 120 of a housing surface 122 of the housing is reinforced by reinforcing
In einem Ausführungsbeispiel entspricht der Teilbereich 120 dem Deckel 116. Der Deckel 116 ist dabei nach vorne und quer zu einer Spritzrichtung 126 ausgerichtet und bietet so eine große Trefferfläche für die aufgewirbelten oder hochgespritzten Objekte.In one embodiment, the partial area 120 corresponds to the
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In einem Ausführungsbeispiel sind die Verstärkungsrippen 124 in einer Kappe 800 angeordnet, die auf das Motorgehäuse 118 aufgeschoben und dort befestigt ist. Die Kappe 800 umschließt dabei mehrere Seiten des Motorgehäuses 118. Die Verstärkungsrippen 124 sind gitterförmig angeordnet. Das Motorgehäuse 118 ist zwischen den Verstärkungsrippen 124 sichtbar.In one embodiment, the reinforcing
Nachfolgend werden mögliche Ausgestaltungen der Erfindung nochmals zusammengefasst bzw. mit einer geringfügig anderen Wortwahl dargestellt.In the following, possible embodiments of the invention are summarized again or presented with slightly different wording.
Es wird ein EMB mit verstärkten und/oder lasteinleitungsoptimierten Gehäusekomponenten vorgestellt.An EMB with reinforced and/or load introduction optimized housing components is presented.
Bekannt sind Schwimmsattelbremsen mit automatisierter Parkbremse (APB). Der Motor der Motor-Getriebe-Einheit (MGU) der automatischen Parkbremse ist dabei häufig parallel zum Bremskolben untergebracht. Lediglich der Getriebeanteil ist dabei in der Verlängerung zum Bremskolben. Nichtsdestotrotz werden vereinzelt an der Bremszange zusätzliche Erhebungen mit angebracht, die sicherstellen, dass z.B. aufgewirbelte Äste oder Schneematsch die MGU nicht direkt bzw. mit nur reduzierter Energie treffen. Das MGU-Gehäuse ist damit geschützter und die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung deutlich reduziert.Floating caliper brakes with an automated parking brake (APB) are well known. The motor of the motor-gearbox unit (MGU) of the automatic parking brake is often mounted parallel to the brake piston. Only the gearbox portion is an extension of the brake piston. Nevertheless, additional protrusions are occasionally added to the brake caliper to ensure that, for example, blown-up branches or slush do not hit the MGU directly or only with reduced force. This provides better protection for the MGU housing, significantly reducing the likelihood of damage.
Aufgrund der räumlichen Ausdehnung und Anordnung eines elektromechanischen Bremsaktors (EMB) am Rad kann eine verstärkte Belastung der Komponente durch umherfliegende Partikel (Steine, Split, Sand, Äste, ...) erwartet werden. Zusätzliche Leitbleche zum Reduzieren der Belastung sind aufwändig und teuer.Due to the spatial extent and location of an electromechanical brake actuator (EMB) on the wheel, increased stress on the component from flying particles (stones, gravel, sand, branches, etc.) can be expected. Additional deflectors to reduce the stress are complex and expensive.
Im Fahrbetrieb von Kraftfahrzeugen können unterschiedliche Arten von „Beschuss“ durch aufgewirbeltes Material (Steine, Split, Äste, Matsch, Eis, ...) auftreten. Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird sichergestellt, dass auch elektromechanische Bremsen (EMBs), die ein deutlich größeres Volumen, bzw. eine deutlich größere Oberfläche als automatisierte Parkbremsen (APB) besitzen, möglichst unempfindlich sind.During motor vehicle operation, various types of "bombardment" can occur due to swirling material (stones, gravel, branches, mud, ice, etc.). The approach presented here ensures that even electromechanical brakes (EMBs), which have a significantly larger volume or surface area than automated parking brakes (APBs), are as insensitive as possible.
Mit dem hier vorgeschlagenen Design-Konzept kann die EMB bzw. das zugehörige Steuergerätegehäuse kostengünstig robust gegen „Beschuss“ gestaltet werden. Auf teure zusätzliche Leitbleche oder Abdeckungen im Bereich der EMB kann dadurch verzichtet werden.With the design concept proposed here, the EMB and the associated control unit housing can be designed cost-effectively to withstand "gunfire." This eliminates the need for expensive additional baffles or covers in the EMB area.
Beim Aufbau des Steuergeräts wird die Ansteuer-Platine in ein Gehäuse eingebracht. Um die Platine einschließlich der auf ihr verbauten E/E-Komponenten vor Umwelteinflüssen zu schützen, wird das Gehäuse verschlossen. Dazu wird ein Deckel (häufig aus Kunststoff) auf das Gehäuse aufgeklebt oder mit dem Gehäuse verschweißt. Die Klebe- bzw. Schweißnaht dient dabei gleichzeitig als Dichtung. Je nach Design ist parallel zur Klebe- bzw. Schweißnaht auch noch eine separate Dichtung zwischen Deckel und Gehäuserand eingebracht.When assembling the control unit, the control board is placed in a housing. To protect the board, including the E/E components installed on it, from environmental influences, the housing is sealed. For this purpose, a cover (often made of plastic) is glued or welded to the housing. The glued or welded seam also serves as a seal. Depending on the design, a separate seal is also inserted between the cover and the housing edge, parallel to the glued or welded seam.
Die vorgestellte Grundidee besteht dabei darin, dass bei EMBs das Bauteil (Deckel) kostengünstig weiterhin als Spritzgussteil produziert werden kann und die „Geschosse“ nicht auf den eigentlichen Deckel direkt auftreffen, sondern auf die Rippen. Diese geben gegebenenfalls partiell nach (verformen sich) und wandeln so die Bewegungsenergie (Impuls) in Verformungsenergie um. Die Rippen unterliegen gegebenenfalls partiell einem Verschleiß (teilweise Abtragung der Rippen) und wandeln so die Bewegungsenergie (Impuls) in Verformungsenergie um. Die Kraft, die auf den Deckel durch die „Geschosse“ einwirkt, wird möglichst gleichmäßig auf den gesamten Rand des Steuergerätegehäuses verteilt. Da das Gehäuse dort eher steif ist, kann die Kraft gut aufgenommen werden. Dauerhafte Verformungen bzw. Abtrag/Verschleiß der Rippen selbst werden dabei in Kauf genommen.The basic idea presented here is that with EMBs, the component (cover) can still be produced cost-effectively as an injection-molded part, and the "projectiles" do not hit the actual cover directly, but rather the ribs. These can partially yield (deform) and thus convert the kinetic energy (momentum) into deformation energy. The ribs can be partially subject to wear (partial erosion of the ribs) and thus convert the kinetic energy (momentum) into deformation energy. The force acting on the cover from the "projectiles" is distributed as evenly as possible across the entire edge of the control unit housing. Since the housing is rather rigid there, the force can be absorbed well. Permanent deformation or abrasion/wear of the ribs themselves is accepted.
Durch die Versteifungen wird der Deckel an sich auch bei Belastung wenig verformt, was sich dauerhaft günstig auf die Dichtung / Verschweißung auswirkt, da diese weniger arbeiten (sich bewegen) muss.Due to the stiffeners, the lid itself is deformed very little even under load, which has a permanently positive effect on the seal/welding, as it has to work (move) less.
Zur Erhöhung der Stabilität können faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt werden. Alternativ kann die gesamte Deckelgeometrie auch aus metallischen Werkstoffen, wie z.B. Aluminiumlegierungen ausgestaltet werden. Diese sind ebenfalls entweder im Spritzguss oder Formgussverfahren kostengünstig herstellbar. Zusätzlich zur mechanischen Verbesserung der Belastbarkeit des Deckels kann damit auch die Wärmeabfuhr des Steuergeräts verbessert werden.Fiber-reinforced plastics can be used to increase stability. Alternatively, the entire cover geometry can be constructed from metallic materials, such as aluminum alloys. These can also be manufactured cost-effectively using either injection molding or die-casting. In addition to improving the mechanical strength of the cover, this can also improve heat dissipation from the control unit.
Zusätzlich kann das Motorgehäuse selbst oder Teile des Motorgehäuses mit Rippen versehen werden, die zu einer Versteifung des Gehäuses führen.In addition, the motor housing itself or parts of the motor housing can be provided with ribs, which stiffen the housing.
Dabei kann das Motorgehäuse mit einer netzartigen Kappe versehen werden, die einerseits sicherstellt, dass sich das Gehäuse weiterhin entwärmen kann, gleichzeitig jedoch durch Rippen versteift wird. Die netzartige Kappe kann z.B. auf das Motorgehäuse aufgepresst werden.The motor housing can be fitted with a mesh-like cap, which ensures that the housing can continue to dissipate heat while also being stiffened by ribs. The mesh-like cap can be pressed onto the motor housing, for example.
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Mit anderen Worten wird eine in Radnähe verbaute EMB (elektromechanische Bremse) vorgestellt, die entlang einer Gehäuseoberfläche ganz oder teilweise Verstärkungsrippen aufweist.In other words, an EMB (electromechanical brake) installed near the wheel is presented, which has reinforcing ribs along a housing surface in whole or in part.
Die Gehäuseoberfläche kann durch einen Deckel eines Steuergeräts der EMB ausgebildet sein. Das Steuergerät kann in Radnähe verbaut sein. Der Deckel kann mit Versteifungsrippen ausgestaltet sein.The housing surface can be formed by a cover of an EMB control unit. The control unit can be installed near the wheel. The cover can be designed with stiffening ribs.
Der Deckel kann inklusive der Rippen aus einem Teil bestehen.The lid, including the ribs, can consist of one piece.
Die Rippen können so angeordnet sein, dass eine Belastung durch Beschuss gleichmäßig über den Deckelrand in das Steuergerätegehäuse eingeleitet wird.The ribs can be arranged in such a way that a load caused by bombardment is introduced evenly over the edge of the cover into the control unit housing.
Die Rippen können beispielsweise parallel angeordnet sein. Alternativ können die Rippen auf einer Seite enger und auf der anderen Seite weiter voneinander weg angeordnet sein.For example, the ribs can be arranged parallel. Alternatively, the ribs can be arranged closer together on one side and further apart on the other.
Die Rippen können gekreuzt angeordnet sein. Die Rippen können gleich lang wie der Deckel ausgeprägt sein. Alternativ können die Rippen länger als der Deckel ausgeprägt sein.The ribs may be arranged in a crossed pattern. The ribs may be as long as the lid. Alternatively, the ribs may be longer than the lid.
Die Rippen können ein Rechteckprofil aufweisen. Alternativ können die Rippen ein Dreiecksprofil aufweisen. Die Rippen können auch auf der Deckelseite breiter sein als auf der deckelabgewandten Seite.The ribs can have a rectangular profile. Alternatively, the ribs can have a triangular profile. The ribs can also be wider on the lid side than on the side facing away from the lid.
Der Deckel kann als Spritzgussteil gefertigt sein. Alternativ kann der Deckel als Formgussteil gefertigt sein.The lid can be manufactured as an injection-molded part. Alternatively, the lid can be manufactured as a cast part.
Der Deckel kann unter Verwendung von faserverstärktem Kunststoff gefertigt sein. Alternativ kann der Deckel aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein.The lid can be made of fiber-reinforced plastic. Alternatively, the lid can be made of a metallic material.
Die Gehäuseoberfläche kann durch eine Kappe eines Motorgehäuses eines in Radnähe verbauten elektromechanischen Aktuators ausgebildet sein. Die Kappe kann mit Versteifungsrippen ausgestaltet sein. Die Versteifungsrippen können die Motorentwärmung verbessern.The housing surface can be formed by a cap of the motor housing of an electromechanical actuator installed near the wheel. The cap can be designed with stiffening ribs. The stiffening ribs can improve motor heat dissipation.
Die Versteifungsrippen können kraftschlüssig, formschlüssig oder geklebt auf dem Motorgehäuse fixiert werden.The stiffening ribs can be fixed to the motor housing using force-fitting, form-fitting or adhesive.
Die Versteifungsrippen können integraler Bestandteil des Motorgehäuses sein. Insbesondere können die Versteifungsrippen und das Motorgehäuse aus einem Guss sein.The stiffening ribs can be an integral part of the motor housing. In particular, the stiffening ribs and the motor housing can be cast in one piece.
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Der hier vorgestellte Ansatz kann bei allen Aktuatoren mit Steuergeräten, z.B. EMBs eingesetzt werden und bietet sich generell an, wenn Steuergeräte, Motoren und Getriebe im Bereich der Räder, Achsen oder Unterboden positioniert werden.The approach presented here can be used for all actuators with control units, e.g. EMBs, and is generally suitable when control units, motors and transmissions are positioned in the area of the wheels, axles or underbody.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.Finally, it should be noted that terms such as "comprising," "having," etc., do not exclude other elements or steps, and terms such as "a" or "an" do not exclude a plurality. Reference signs in the claims are not to be considered limiting.
Claims (12)
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| DE102024200140.6A DE102024200140A1 (en) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | Electromechanical brake actuator (EMB) for a friction brake of a vehicle |
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| DE102024200140.6A DE102024200140A1 (en) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | Electromechanical brake actuator (EMB) for a friction brake of a vehicle |
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| DE102024200140A1 true DE102024200140A1 (en) | 2025-07-10 |
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ID=96093825
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102024200140.6A Pending DE102024200140A1 (en) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | Electromechanical brake actuator (EMB) for a friction brake of a vehicle |
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE102024200140A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19511287A1 (en) * | 1994-07-21 | 1996-01-25 | Teves Gmbh Alfred | Electromechanically actuated disc brake |
| DE10061950A1 (en) * | 2000-12-13 | 2002-07-04 | Knorr Bremse Systeme | Electromechanical brake actuator |
| DE102014108935A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | Westfalia Presstechnik Gmbh & Co. Kg | Cover for a brake or a region of a brake or a wheel of a vehicle, in particular Bremsabdeckblech |
-
2024
- 2024-01-08 DE DE102024200140.6A patent/DE102024200140A1/en active Pending
Patent Citations (3)
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