-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremse für ein Kraftfahrzeug. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches eine solche elektromechanische Bremse aufweist.
-
Stand der Technik
-
Üblicherweise ist die Betriebsbremse eine Bremse, mit welcher über Bremsflüssigkeit ein Bremskolben zusammen mit einem Bremsbelag, zum Bremsen des Fahrzeugs, auf eine Bremsscheibe gepresst wird. Die Feststellbremse ist dahingegen als eine elektromechanische Bremse ausgebildet. Im Zuge der zunehmenden Elektrifizierung von Aggregaten im Kraftfahrzeug soll auch die Betriebsbremse, als eine elektromechanische Bremse ausgebildet werden, so dass auf eine Bremsflüssigkeit und den dazugehörigen aufwändigen Ventil- und Leitungsaufbau verzichtet werden kann. Ebenso könnte durch eine solche elektromechanische Bremse der Wartungsaufwand wesentlich reduziert werden.
-
Die
EP 1 030 979 B1 offenbart eine elektromechanische Bremsvorrichtung zum Bremsen eines Kraftfahrzeugrades. Die Bremsvorrichtung weist einen Bremssattel auf, in welchem ein Elektromotor angeordnet ist. Der Elektromotor treibt eine Spindeltriebeinheit an, über welche an einer Bremszange des Bremssattels angeordnete Bremsbeläge zum Bremsen an eine Bremsscheibe anlegbar sind.
-
In der
DE 10 2018 211 443 A1 ist eine Druckerzeugungsvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs offenbart.
-
Die
US 2019/0003535 A1 betrifft eine Klemme für eine Bremseinheit zum Überlappen der Außenseite einer Spannscheibe einer Kabine, mit einem Elektromotor, der eine Drehwelle antreibt, einer ersten Endlosschraube, die mit einem ersten Primärzahnrad verzahnt ist, und einer zweiten Endlosschraube, die mit einem zweiten Primärzahnrad verzahnt ist.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt darin, eine elektromechanische Bremse für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welche einfacher und wirtschaftlicher zusammenbaubar ist.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektromechanische Bremse für ein Kraftfahrzeug mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung gibt eine elektromechanische Bremse für ein Kraftfahrzeug an. Die elektromechanische Bremse umfasst eine Bremszange, welche eine Bremsscheibe wenigstens teilweise umgreift und ein Bremssattelgehäuse, in welchem eine von einem Elektromotor angetriebene Verstelleinheit angeordnet ist, über welche eine Bremskraft auf einen Bremskolben aufbringbar ist, so dass ein Bremsbelag zum Bremsen an die Bremsscheibe anlegbar ist. Das Bremssattelgehäuse und die Bremszange sind als separate Bauteile ausgebildet, wobei das Bremssattelgehäuse und die Bremszange in einem Verbindungsbereich jeweils eine Nut ausbilden, wobei ein C-förmiger Ring vorgesehen ist, welcher teilweise in beiden Nuten angeordnet ist und zumindest bei einem Aufbringen der Bremskraft eine relative Bewegung von Bremszange zu Bremssattelgehäuse blockiert.
-
Die Bremszange und das Bremssattelgehäuse sind erfindungsgemäß aus zwei separaten Teilen ausgebildet. Entsprechend kann für das Bremssattelgehäuse ein leichteres Material verwendet werden, welches zudem einfacher herstellbar ist. Der Verbindungsbereich ist dementsprechend ein Bereich zwischen Bremszange und Bremssattelgehäuse, bei welchem diese sich radial überlappen und miteinander befestigt sind. Unter einem C-förmigen Ring wird ein Ring verstanden, welcher nicht vollständig geschlossen ist. Mit anderen Worten weist der Ring zwei Enden auf, welche über einen Spalt beabstandet sind. Es können dabei Ringe mit verschiedenen Querschnitten Verwendung finden. Vorteilhafterweise weist der Ring jedoch einen runden Querschnitt auf. Der Spalt hat dabei den Vorteil, dass der Ring für die Montage zusammendrückbar ist und dadurch einen geringeren Durchmesser aufweist. In der Nut weitet sich der Ring wieder auf, sodass eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Bremssattelgehäuse und der Bremszange gebildet ist.
-
Durch eine Verbindung der Bremszange mit dem Bremssattelgehäuse über einen solchen C-förmigen Ring, können diese ohne Werkzeuge miteinander verbunden werden. Dadurch ist eine Montage des Bremssattelgehäuses mit dem C-förmigen Ring schnell und einfach möglich. Eine Montage der elektromechanischen Bremse ist dadurch wirtschaftlicher möglich.
-
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind zum Blockieren einer Verdrehung zwischen Bremssattelgehäuse und Bremszange im Verbindungsbereich des Bremssattelgehäuses und der Bremszange Formschlusselemente ausgebildet. Unter Formschlusselementen werden Bauteilelemente an Bremssattelgehäuse und Bremszange verstanden, welche derart ausgebildet sind, dass diese formschlüssig miteinander zusammenwirken. Dadurch ist es möglich, das Bremssattelgehäuse in einer vorbestimmten Position zu der Bremszange zu fixieren. Durch eine vorbestimmte Positionierung der Formschlusselemente kann ein gewünschter Winkel zwischen Bremssattelgehäuse zu Bremszange eingestellt werden. Dadurch ist es möglich auf einfache Weise ein Verdrehwinkel zwischen Bremssattelgehäuse und Bremszange einzustellen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Formschlusselemente als Rändel am Bremssattelgehäuse und an der Bremszange ausgebildet. Unter einem Rändel werden eine Vielzahl an in axialer Richtung verlaufender Zähne verstanden, die an einem Außen- und Innendurchmesser angeordnet sind. Das Rändel des Bremssattelgehäuses greift dabei in das Rändel der Bremszange formschlüssig ein. Die Ausbildung eines Rändels hat dabei den Vorteil, dass das Bremssattelgehäuse zu der Bremszange mit verschiedenen Winkelausrichtungen angeordnet sein kann. Eine Ausrichtung des Bremssattelgehäuses zu der Bremszange kann dadurch in Abhängigkeit zu der Einbausituation variabel angepasst werden. Dadurch werden nicht für jede Winkellage zwischen Bremszange und Bremssattelgehäuse separate Bauteile benötigt. Herstellungskosten für verschiedene Versionen des Bremssattelgehäuses und der Bremszange können dadurch eingespart werden. Es ist somit lediglich ein einziger Typ einer Bremszange und eines Bremssattelgehäuses notwendig. Die Herstellungskosten können dadurch reduziert werden.
-
Vorzugsweise weist das Bremssattelgehäuse und/oder die Bremszange im Verbindungsbereich wenigstens einen Absatz auf, über welchen eine der Bremskraft entgegengerichtete Kraft aufnehmbar ist. Eine der Bremskraft entgegengerichtete Kraft ist eine Kraft, deren Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung der Bremskraft ist. Eine solche Kraft liegt dabei nicht während eines Bremsmanövers vor. Die der Bremskraft entgegengerichtete Kraft tritt beispielsweise auf, wenn nach längerem Stand ein an der Bremsscheibe klebender Bremsbelag von dieser zurückgezogen wird. Die Bremszange und das Bremssattelgehäuse werden dabei aufeinander zu gezogen.
-
Ein Absatz kann dabei in Form einer Durchmesseränderung ausgebildet sein. Über einen solchen Absatz können sich die Bremszange und das Bremssattelgehäuse gegeneinander abstützen. Durch einen solchen Absatz können dadurch auf einfache Weise der Bremskraft entgegengerichtete Kräfte aufgenommen werden.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Nut des Bremssattelgehäuses auf einer der Bremszange abgewandten Seite des C-förmigen Rings durch einen auf das Bremssattelgehäuse aufgepressten Haltering begrenzt, der mit dem C-förmigen Ring derart zusammenwirkt, so dass eine der Bremskraft entgegengerichtete Kraft über den Haltering aufnehmbar ist. Über einen solchen Haltering müssten lediglich der Bremskraft entgegengerichtete Kräfte aufgenommen werden. Da diese Kräfte wesentlich geringer sind als die Bremskräfte können diese ebenso von dem Haltering aufgenommen werden. Durch eine Begrenzung der Nut über einen Haltering kann auf eine aufwändige Hinterschnitt-Fertigung zum Ausbilden der Nut verzichtet werden. Das Bremssattelgehäuse kann dadurch einfacher und wirtschaftlicher ausgebildet werden.
-
Vorteilhafterweise ist die Nut in der Bremszange und dem Bremssattelgehäuse derart ausgebildet, dass über diese und den C-förmigen Ring eine der Bremskraft entgegengerichtete Kraft aufnehmbar ist. Vorteilhafterweise ist die Nut symmetrisch ausgebildet. Auf einen separaten Absatz zum Aufnehmen einer der Bremskraft entgegengerichteten Kraft kann dadurch verzichtet werden. Eine solche elektromechanische Bremse kann dadurch einfacher und wirtschaftlicher hergestellt werden.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Nut durch einen Umformschritt ausgebildet. Vorzugsweise ist der Umformschritt ein Schmiedeschritt. Die Nut wird somit nicht spanend hergestellt. Im Gegensatz zu einer spanenden Herstellung weist die Herstellung über einen solchen Umformschritt wesentlich geringere Kosten auf. Eine solche elektromechanische Bremse kann dadurch wirtschaftlicher hergestellt werden. Durch den Umformschritt wird eine Faserorientierung im Werkstück, im Gegensatz zu einer spanenden Herstellung, nicht unterbrochen. Die Haltbarkeit und Belastbarkeit des Werkstücks sind dadurch verbessert.
-
Die Erfindung gibt zusätzlich ein Kraftfahrzeug an, welches eine solche elektromechanische Bremse aufweist. Ein solches Kraftfahrzeug weist die zuvor beschriebenen Vorteile und Eigenschaften auf.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 Schnittdarstellung einer elektromechanischen Bremse nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 Schnittdarstellung der elektromechanischen Bremse nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 Perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels von Formschlusselementen an dem Bremssattelgehäuse, und
- 4 Schnittdarstellung der elektromechanischen Bremse nach einem dritten und vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
In 1 ist eine Schnittdarstellung einer elektromechanischen Bremse 10 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die elektromechanische Bremse 10 umfasst eine Bremszange 14, welche eine Bremsscheibe 18 teilweise umgreift. Darüber hinaus umfasst die elektromechanische Bremse 10 ein Bremssattelgehäuse 22, welches mit der Bremszange 14 kraftschlüssig verbunden ist. Ein an dem Bremssattelgehäuse 22 angeordneter Elektromotor 26 treibt eine in dem Bremssattelgehäuse 22 angeordnete Verstelleinheit 30 an. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Verstelleinheit 30 ein Kugelgewindetrieb 34, über welches mittels eines Bremskolbens 36 ein Bremsbelag 38 axial beweglich ist. Der Elektromotor 26 ist dabei über eine ebenfalls an dem Bremssattelgehäuse 22 angeordnete Steuereinheit 42 angesteuert.
-
Das Bremssattelgehäuse 22 und die Bremszange 14 sind als separate Teile ausgebildet. Entsprechend können das Bremssattelgehäuse 22 und die Bremszange 14 aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein. In einem Verbindungsbereich 46 zwischen der Bremszange 14 und dem Bremssattelgehäuse 22 bildet sowohl die Bremszange 14 als auch das Bremssattelgehäuse 22 eine sich radial gegenüberliegende Nut 50a, 50b aus. In dieser Nut 50a, 50b ist ein C-förmiger Ring 54 angeordnet, welcher das Bremssattelgehäuse 22 und die Bremszange 14 in einer montierten Position fixiert. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist der C-förmiger Ring 54 einen ringförmigen Querschnitt auf. Der C-förmiger Ring 54 ist nicht vollständig geschlossen, sondern weist einen Spalt (nicht gezeigt) auf. Durch den Spalt ist es möglich, den C-förmigen Ring 54 zusammenzudrücken, sodass ein Durchmesser des Rings 54 reduziert ist. Bei Erreichen der Nut 50b der Bremszange weitet sich der Ring 54 wieder auf, sodass dieser in beiden Nuten 50a, 50b positioniert ist.
-
In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es über den C-förmigen Ring 54 möglich, eine auf die Bremszange 14 wirkende Bremskraft FB aufzunehmen. Die Bremszange 14 bildet einen Absatz 58 aus, an welchem ein axiales Ende 62 des Bremssattelgehäuses 22 anliegt. Über diesen Absatz 58 können dabei der Bremskraft FB entgegengerichtete Kräfte FG aufgenommen werden. Solche Kräfte FG können beispielsweise auftreten, wenn nach längerem Stand des Kraftfahrzeugs, der an der Bremsscheibe 18 klebende Bremsbelag 38 aktiv zurückgezogen wird.
-
2 zeigt eine Schnittdarstellung der elektromechanischen Bremse 10 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel nach 2 unterscheidet sich dahingehend von dem Ausführungsbeispiel in 1, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Absatz 58 durch das Bremssattelgehäuse 22 ausgebildet ist. Die Bremszange 14 liegt an diesem Absatz 58 an, sodass der Bremskraft FB entgegengerichtete Kräfte FG aufgenommen werden können. Darüber hinaus sind in dem Verbindungsbereich 46 zwischen der Bremszange 14 und dem Bremssattelgehäuse 22 Formschlusselemente 66 ausgebildet, über die eine Verdrehung zwischen Bremssattelgehäuse 22 und Bremszange 14 blockiert ist.
-
Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Formschlusselements 66 ist in 3 gezeigt. Diese Figur zeigt dabei eine perspektivische Ansicht des Bremssattelgehäuses 22. Das Formschlusselement 66 ist hierbei in Form eines Rändels ausgebildet. Zähne 70 des Rändels 66 verlaufen dabei in axialer Richtung des Bremssattelgehäuses 22. Ein entsprechendes Rändel 66 ist dabei ebenso an der Bremszange 14 ausgebildet. Nach einer Montage des Bremssattelgehäuses 22 an der Bremszange 14 greifen beide Rändel 66 ineinander, sodass einer Verdrehung blockiert ist. Durch ein Ausbilden der Formschlusselemente 66 als ein Rändel, ist es möglich für verschiedene Einbauposition eine unterschiedliche Verdrehung zwischen Bremszange 14 und Bremssattelgehäuse 22 einzustellen.
-
4 zeigt eine Schnittdarstellung der elektromechanischen Bremse 10 nach einem dritten und vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel ist auf einer linken Seite der elektromechanischen Bremse 10 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist kein Absatz 58 ausgebildet. Die Nut 50a, 50b der Bremszange 14 und des Bremssattelgehäuses 22 ist dabei jeweils halbrund ausgebildet, sodass diese zusammen eine ringförmige Nut 50a, 50b für den C-förmigen Ring 54 ausbilden. Über den C-förmigen Ring 54 wird somit nicht nur eine Bremskraft FB, sondern auch eine der Bremskraft entgegengerichtete Kraft FG aufgenommen. Entsprechend kann auf einen Absatz 58 verzichtet werden.
-
Das auf der rechten Seite der elektromechanischen Bremse 10 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass die am Bremssattelgehäuse 22 ausgebildete Nut 50a lediglich auf einer Seite begrenzt ist. Auf einer der Bremszange 14 axial abgewandten Seite des C-förmigen Rings 54 ist somit ein Spalt 74 zwischen Bremszange 14 und Bremssattelgehäuse 22 vorgesehen. In diesem Spalt 74 ist auf einer der Bremszange 14 axial abgewandten Seite des C-förmigen Rings 54 ein Haltering 78 auf das Bremssattelgehäuse 22 aufgebracht. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Haltering 78 auf das Bremssattelgehäuse 22 aufgepresst. Die Nut 50a des Bremssattelgehäuses 22 ist somit auf dieser Seite durch den Haltering 78 begrenzt. Der Haltering 78 ist entsprechend axial anliegend an den C-förmigen Ring 54 angeordnet. Über eine solche Anordnung sind somit sowohl Bremskräfte FB als auch den Bremskräften FB entgegengerichtete Kräfte FG aufnehmbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1 030 979 B1 [0003]
- DE 10 2018 211 443 A1 [0004]
- US 2019/0003535 A1 [0005]