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DE102024201181A1 - Electromechanical brake - Google Patents

Electromechanical brake

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Publication number
DE102024201181A1
DE102024201181A1 DE102024201181.9A DE102024201181A DE102024201181A1 DE 102024201181 A1 DE102024201181 A1 DE 102024201181A1 DE 102024201181 A DE102024201181 A DE 102024201181A DE 102024201181 A1 DE102024201181 A1 DE 102024201181A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
bearing
caliper housing
brake caliper
drive unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024201181.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Lutz
Martin Winkler
Mark Boehm
Janos Tamas Csoti
Dietmar Kratzer
Andrej Gardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102024201181.9A priority Critical patent/DE102024201181A1/en
Publication of DE102024201181A1 publication Critical patent/DE102024201181A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremse (14) für ein Kraftfahrzeug. Die elektromechanische Bremse (14) umfasst einen Elektromotor (22), der über eine Getriebeeinheit (26) eine Spindeltriebeinheit (38) antreibt, über welche ein Bremssteller (46) zum Bremsen axial verstellbar ist. Die Getriebeeinheit (26) und die Spindeltriebeinheit (38) sind in einem gemeinsamen Bremssattelgehäuse (10) angeordnet, und die Spindeltriebeinheit (38) ist über wenigstens ein Lager (54, 54a, 54b) zu dem Bremssattelgehäuse (10) gelagert. Die Spindeltriebeinheit (38), die Getriebeeinheit (26) und das wenigstens eine Lager (54, 54a, 54b) sind derart in dem Bremssattelgehäuse (10) angeordnet, dass sich ein Innendurchmesser (DI) des Bremssattelgehäuses (10), ausgehend von einer axialen Seite, an welcher der Bremssteller (46) angeordnet ist, stufenweise vergrößert.The invention relates to an electromechanical brake (14) for a motor vehicle. The electromechanical brake (14) comprises an electric motor (22) which, via a gear unit (26), drives a spindle drive unit (38), via which a brake actuator (46) is axially adjustable for braking. The gear unit (26) and the spindle drive unit (38) are arranged in a common brake caliper housing (10), and the spindle drive unit (38) is mounted to the brake caliper housing (10) via at least one bearing (54, 54a, 54b). The spindle drive unit (38), the gear unit (26), and the at least one bearing (54, 54a, 54b) are arranged in the brake caliper housing (10) in such a way that an inner diameter (DI) of the brake caliper housing (10) increases in steps, starting from an axial side on which the brake actuator (46) is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremse für ein Kraftfahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches eine solche elektromechanische Bremse aufweist.The present invention relates to an electromechanical brake for a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle having such an electromechanical brake.

Stand der TechnikState of the art

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.Typically, the service brake is a brake in which a brake piston, together with a brake pad, is pressed onto a brake disc via brake fluid to brake the vehicle. The parking brake, on the other hand, is designed as an electromechanical brake. With the increasing electrification of motor vehicle components, the service brake is also to be designed as an electromechanical brake, thus eliminating the need for brake fluid and the associated complex valve and line assembly. Such an electromechanical brake could also significantly reduce maintenance requirements.

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.The EP 1 030 979 B1 discloses an electromechanical braking device for braking a motor vehicle wheel. The braking device comprises a brake caliper in which an electric motor is arranged. The electric motor drives a spindle drive unit, via which brake pads arranged on a brake caliper of the brake caliper can be applied to a brake disc for braking.

In der EP 0 944 781 B1 ist elektromechanisch betätigbare Bremse offenbart, welche zum Bremsen einen Bremsbelag an eine Bremsscheibe presst. Die Bremse umfasst dabei eine Spindeltriebeinheit, die eine Spindel und Spindelmutter aufweist, wobei die Spindel mit dem Bremsbelag verbunden ist. Die Spindelmutter ist fest mit einer Muffe verbunden, welche die Spindelmutter außenseitig umgibt. Die Muffe ist über Lager drehbar in dem Bremssattel angeordnet. In der Muffe sind Permanentmagnete angeordnet, so dass diese einen Rotor eines Elektromotors bilden. Die Muffe ist von einem Stator umgeben, über welchen der Rotor antreibbar ist. Durch entsprechende Rotation der Spindelmutter ist der Bremsbelag, zum Aufbringen einer Bremskraft, axial bewegbar.In the EP 0 944 781 B1 Disclosed is an electromechanically actuated brake which presses a brake pad against a brake disc for braking. The brake comprises a spindle drive unit having a spindle and spindle nut, the spindle being connected to the brake pad. The spindle nut is fixedly connected to a sleeve which surrounds the spindle nut on the outside. The sleeve is rotatably mounted in the brake caliper via bearings. Permanent magnets are arranged in the sleeve, forming a rotor of an electric motor. The sleeve is surrounded by a stator, via which the rotor is driven. By appropriate rotation of the spindle nut, the brake pad can be moved axially to apply a braking force.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt darin, eine elektromechanische Bremse anzugeben, welche wirtschaftlicher zu fertigen ist.The object underlying the invention is to provide an electromechanical brake which can be manufactured more economically.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektromechanische Bremse mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object is achieved by an electromechanical brake having the subject matter of patent claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung gibt eine elektromechanische Bremse für ein Kraftfahrzeug an. Die elektromechanische Bremse umfasst einen Elektromotor, der über eine Getriebeeinheit eine Spindeltriebeinheit antreibt, über welche ein Bremssteller zum Bremsen axial verstellbar ist. Die Getriebeeinheit und die Spindeltriebeinheit sind in einem gemeinsamen Bremssattelgehäuse angeordnet, und die Spindeltriebeinheit ist über wenigstens ein Lager zu dem Bremssattelgehäuse gelagert. Die Spindeltriebeinheit, die Getriebeeinheit und das wenigstens eine Lager sind derart in dem Bremssattelgehäuse angeordnet, dass sich ein Innendurchmesser des Bremssattelgehäuses, ausgehend von einer axialen Seite, an welcher der Bremssteller angeordnet ist, stufenweise vergrößert.The invention specifies an electromechanical brake for a motor vehicle. The electromechanical brake comprises an electric motor that, via a gear unit, drives a spindle drive unit, via which a brake actuator is axially adjustable for braking. The gear unit and the spindle drive unit are arranged in a common brake caliper housing, and the spindle drive unit is mounted to the brake caliper housing via at least one bearing. The spindle drive unit, the gear unit, and the at least one bearing are arranged in the brake caliper housing in such a way that an inner diameter of the brake caliper housing increases gradually, starting from an axial side on which the brake actuator is arranged.

Mit anderen Worten vergrößert sich ein Innendurchmesser, des im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Bremssattelgehäuses, zwischen einem ersten zu einem zweiten axialen Ende, stufenweise. Die Spindeltriebeinheit, die Getriebeeinheit und das wenigstens eine Lager werden somit, gemäß ihrem Außendurchmesser, der Größe nach geordnet in dem Bremssattelgehäuse vorgesehen.In other words, an inner diameter of the substantially cylindrical brake caliper housing increases gradually between a first and a second axial end. The spindle drive unit, the gear unit, and the at least one bearing are thus arranged in the brake caliper housing in order of size according to their outer diameter.

Erfindungsgemäß weist das Bremssattelgehäuse somit keine Hinterschnitte auf. Solche Hinterschnitte sind üblicherweise schwer und aufwendig zu fertigen und damit kostenintensiv. Durch eine entsprechende Anordnung der Komponenten in dem Bremssattelgehäuse kann vollständig auf Hinterschnitte verzichtet werden. Entsprechend ist ein solches Bremssattelgehäuse einfacher und wirtschaftlicher auszubilden. Gemäß der Erfindung dient das Lager nicht ausschließlich zur radialen Lagerung der Spindeltriebeinheit in dem Bremssattelgehäuse. Insbesondere ist über das wenigstens eine Lager auch eine Axialkraft aufnehmbar.According to the invention, the brake caliper housing thus has no undercuts. Such undercuts are typically difficult and complex to manufacture, and thus cost-intensive. By arranging the components appropriately in the brake caliper housing, undercuts can be completely eliminated. Accordingly, such a brake caliper housing is simpler and more economical to design. According to the invention, the bearing serves not exclusively for the radial mounting of the spindle drive unit in the brake caliper housing. In particular, an axial force can also be absorbed via the at least one bearing.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das Bremssattelgehäuse und die Bremszange als getrennte Bauteile ausgebildet. Das Bremssattelgehäuse und die Bremszange bilden somit kein gemeinsames Bauteil. Beide Bauteile werden somit getrennt gefertigt. Entsprechend sind beide Bauteile vorzugsweise nicht aus dem gleichen Material hergestellt. Das Bremssattelgehäuse kann somit aus einem leichteren und kostengünstigeren Werkstoff ausgebildet sein, welcher nicht im Wege eines Gießverfahrens hergestellt ist. Das Bremssattelgehäuse kann somit wirtschaftlicher hergestellt werden. Auch weist eine solche elektromechanische Bremse ein geringeres Gewicht auf, sodass der Fahrkomfort gesteigert wird.In a preferred embodiment of the invention, the brake caliper housing and the brake caliper are designed as separate components. The brake caliper housing and the brake caliper therefore do not form a single component. Both components are therefore manufactured separately. Accordingly, the two components are preferably not made of the same material. The brake caliper housing can thus be made of a lighter and more cost-effective material that is not manufactured by a casting process. The brake caliper housing can thus be manufactured more economically. Such an electromechanical brake is also lighter, thus increasing driving comfort.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Spindeltriebeinheit über wenigstens zwei Lager im Bremssattelgehäuse abgestützt. Eine während des Bremsvorgangs auf die Spindeltriebeinheit wirkende Axialkraft wird somit nicht durch ein einziges Lager, sondern über wenigstens zwei Lager aufgenommen. Entsprechend kann jedes Lager für eine geringere Belastung ausgelegt sein. Ein Außendurchmesser der Lager kann dadurch kleiner ausfallen. Dadurch ist es ebenso möglich, einen Außendurchmesser des Bremssattelgehäuses zu reduzieren.In a further preferred embodiment of the invention, the spindle drive unit is provided with a few The brake caliper housing is supported by at least two bearings. The axial force acting on the spindle drive unit during braking is thus absorbed not by a single bearing, but by at least two bearings. Accordingly, each bearing can be designed for a lower load. The outer diameter of the bearings can therefore be smaller. This also makes it possible to reduce the outer diameter of the brake caliper housing.

Vorzugsweise ist die Spindeltriebeinheit über ein einziges Lager im Bremssattelgehäuse abgestützt. Im Gegensatz zu zwei Lagern, wird die Axialkraft über ein einziges Lager aufgenommen. Die Verwendung eines einzigen Lagers hat gegenüber von zwei oder mehr Lagern den Vorteil, dass eine axiale Länge des Bremssattelgehäuses niedrig gehalten werden kann.Preferably, the spindle drive unit is supported by a single bearing in the brake caliper housing. Unlike two bearings, the axial force is absorbed by a single bearing. Using a single bearing has the advantage over two or more bearings that the axial length of the brake caliper housing can be kept short.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das wenigstens eine Lager als Vierpunktlager ausgebildet. Die Verwendung eines Vierpunktlagers hat den Vorteil, dass dieses im Gegensatz zu Schrägkugellagern, Axialbelastungen in beiden Richtungen aufnehmen kann. Darüber hinaus ist das Vierpunktlager sehr platzsparend. Durch die Verwendung eines geteilten Innenrings sind im Vergleich zu Schrägkugellagern eine höhere Anzahl an Kugeln verwendbar, sodass die aufnehmbare Last steigt.In an advantageous development, at least one bearing is designed as a four-point contact bearing. The use of a four-point contact bearing has the advantage that, unlike angular contact ball bearings, it can accommodate axial loads in both directions. Furthermore, the four-point contact bearing is very space-saving. The use of a split inner ring allows a larger number of balls to be used compared to angular contact ball bearings, thus increasing the load capacity.

Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine Lager als Schrägkugellager ausgebildet. Die Verwendung wenigstens eines Schrägkugellagers hat den Vorteil, dass in einer axialen Richtung eine hohe axiale Belastung aufnehmbar ist. Ein solches Lager ist somit bei der elektromechanischen Bremse vorteilhaft, da während eines Bremsvorgangs eine hohe axiale Last auftritt, währenddessen beim Zurückfahren des Bremsstellers lediglich eine geringe axiale Last vorhanden ist. Entsprechend ist das Schrägkugellager derart ausgelegt, dass es in einer Bremsrichtung eine höhere axiale Last aufnehmen kann als beim Zurückfahren des Bremsstellers. Darüber hinaus sind mit einem Schrägkugellager hohe Drehzahlen möglich, welche zum schnellen Verstellen des Bremsstellers, während beispielsweise eines ABS-Fahrmanövers, notwendig sind. Durch eine Verwendung eines Schrägkugellagers kann somit die benötigte Anzahl an Kugellagern, zum Aufnehmen der axialen Last, verringert werden. Eine solche elektromechanische Bremse kann somit kompakter, mit einem geringeren Gewicht und wirtschaftlicher hergestellt werden.Advantageously, the at least one bearing is designed as an angular contact ball bearing. The use of at least one angular contact ball bearing has the advantage that a high axial load can be absorbed in one axial direction. Such a bearing is therefore advantageous in the electromechanical brake, since a high axial load occurs during braking, whereas only a low axial load is present when the brake actuator is retracting. Accordingly, the angular contact ball bearing is designed such that it can absorb a higher axial load in one braking direction than when the brake actuator is retracting. Furthermore, an angular contact ball bearing enables high speeds, which are necessary for quickly adjusting the brake actuator, for example, during an ABS driving maneuver. By using an angular contact ball bearing, the number of ball bearings required to absorb the axial load can be reduced. Such an electromechanical brake can therefore be manufactured more compactly, with a lower weight, and more economically.

In einer alternativen Ausführung ist das wenigstens eine Lager als Gleitlager ausgebildet. Eine Verwendung von Gleitlagern hat den Vorteil, dass diese einen wesentlich geringeren Bauraum benötigen als beispielsweise Wälzlager. Zusätzlich können Gleitlager eine hohe Axialkraft FA aufnehmen. Auch sind Gleitlager im Vergleich zu Wälzlagern einfacher zu montieren und sind wenig geräusch- und vibrationsempfindlich.In an alternative embodiment, at least one bearing is designed as a plain bearing. The use of plain bearings has the advantage that they require significantly less space than, for example, rolling bearings. In addition, plain bearings can absorb a high axial force FA . Compared to rolling bearings, plain bearings are also easier to install and are less sensitive to noise and vibration.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Getriebeeinheit als Schneckengetriebe ausgebildet. Ein Schneckenrad des Streckengetriebes ist dabei vorteilhafterweise koaxial zu der Spindeltriebeinheit angeordnet. Durch die Verwendung eines Schneckengetriebes kann ein Durchmesser des Bremssattelgehäuses klein gehalten werden. Ebenso ist ein Elektromotor auf einfache Weise am Bremssattelgehäuse befestigbar. Ein Schneckengetriebe hat zudem den Vorteil, dass eine hohe Übersetzung möglich ist. Zudem ist ein Schneckengetriebe geräusch- und schwingungsarm, wodurch der Fahrkomfort gesteigert ist. Darüber hinaus ist es möglich, das Schneckengetriebe mit einer Selbsthemmung auszubilden, sodass eine Parkbremse für die elektromechanische Bremse realisierbar ist.In a further advantageous embodiment, the gear unit is designed as a worm gear. A worm wheel of the linear gear is advantageously arranged coaxially with the spindle drive unit. By using a worm gear, the diameter of the brake caliper housing can be kept small. Likewise, an electric motor can be easily attached to the brake caliper housing. A worm gear also has the advantage of enabling a high gear ratio. Furthermore, a worm gear is low in noise and vibration, thus increasing driving comfort. Furthermore, it is possible to design the worm gear with a self-locking mechanism, allowing a parking brake for the electromechanical brake.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist zum Abstützen von Axialkräften des Lagers wenigstens eine Scheibe und/oder eine Einschraubmutter in dem Bremssattelgehäuse angeordnet, an welcher das Lager anliegt. Die von dem Lager aufgenommenen Axialkräfte werden somit direkt über die Scheibe oder die Einschraubmutter in das Bremssattelgehäuse eingeleitet. Um Hinterschnitte zu vermeiden ist die Scheibe vorteilhafterweise in dem Bremssattelgehäuse eingeschweißt, eingepresst oder eingestemmt. Die Scheibe kann dadurch einfach in dem Bremssattelgehäuse vorgesehen werden.According to a practical embodiment, at least one disc and/or a screw-in nut is arranged in the brake caliper housing to support the bearing's axial forces. The axial forces absorbed by the bearing are thus transmitted directly into the brake caliper housing via the disc or the screw-in nut. To avoid undercuts, the disc is advantageously welded, pressed, or caulked into the brake caliper housing. The disc can thus be easily installed in the brake caliper housing.

Die Einschraubmutter ist über ein Gewinde in das Bremssattelgehäuse eingeschraubt. Es muss somit lediglich ein Gewinde in dem Bremssattelgehäuse ausgebildet werden. Eine solche Einschraubmutter ist dadurch einfach in das Bremssattelgehäuse montierbar. Durch eine solche Einschraubmutter ist zudem eine Wartbarkeit und ein Austausch von Komponenten der elektromechanischen Bremse möglich.The screw-in nut is screwed into the brake caliper housing via a thread. Therefore, only a single thread needs to be created in the brake caliper housing. This type of screw-in nut can be easily installed into the brake caliper housing. This type of screw-in nut also allows for maintenance and replacement of electromechanical brake components.

Vorteilhafterweise ist die Scheibe und/oder die Einschraubmutter auf beiden axialen Seiten des Lagers angeordnet. Dadurch ist es nicht nur möglich, die durch eine Bremskraft hervorgerufenen Axialkräfte, sondern auch durch Zugkräfte auftretenden Axialkräfte aufzunehmen. Solche Zugkräfte können beispielsweise nach einem längeren Stand des Kraftfahrzeugs auftreten, wenn der Bremsbelag an der Bremsscheibe haftet.Advantageously, the disc and/or the screw-in nut are arranged on both axial sides of the bearing. This makes it possible to absorb not only the axial forces caused by braking force, but also the axial forces resulting from tensile forces. Such tensile forces can occur, for example, after a vehicle has been stationary for an extended period, when the brake pad adheres to the brake disc.

Die Erfindung gibt zusätzlich ein Kraftfahrzeug an, welches eine solche elektromechanische Bremse aufweist. Ein solches Kraftfahrzeug weist die zuvor beschriebenen Vorteile und Eigenschaften auf.The invention also provides a motor vehicle having such an electromechanical brake. Such a motor vehicle has the advantages and properties described above.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 Schnittansicht durch ein Bremssattelgehäuse einer elektromechanischen Bremse nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 Schnittansicht durch ein Bremssattelgehäuse der elektromechanischen Bremse nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 3 Schnittansicht durch ein Bremssattelgehäuse der elektromechanischen Bremse nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 Sectional view through a brake caliper housing of an electromechanical brake according to a first embodiment of the invention,
  • 2 Sectional view through a brake caliper housing of the electromechanical brake according to a second embodiment of the invention, and
  • 3 Sectional view through a brake caliper housing of the electromechanical brake according to a third embodiment of the invention.

In 1 ist eine Schnittansicht durch ein Bremssattelgehäuse 10 einer elektromechanischen Bremse 14 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die elektromechanische Bremse 14 umfasst neben dem Bremssattelgehäuse 10 eine separate Bremszange 18, welche außenseitig mit dem Bremssattelgehäuse 10 befestigt ist. Zusätzlich ist ein Elektromotor 22 vorgesehen, welcher im Bereich des Bremssattelgehäuses 10 angeordnet ist. Über den Elektromotor 22 ist eine, in dem Bremssattelgehäuse 10 angeordnete, Getriebeeinheit 26 der elektromechanischen Bremse 14 angetrieben. Die Getriebeeinheit 26 ist dabei gebildet aus einer von dem Elektromotor 22 angetriebenen Schnecke 30, die mit einem Schneckenrad 34 im Eingriff ist.In 1 1 shows a sectional view through a brake caliper housing 10 of an electromechanical brake 14 according to a first exemplary embodiment of the invention. In addition to the brake caliper housing 10, the electromechanical brake 14 comprises a separate brake caliper 18, which is fastened externally to the brake caliper housing 10. Additionally, an electric motor 22 is provided, which is arranged in the region of the brake caliper housing 10. A gear unit 26 of the electromechanical brake 14, arranged in the brake caliper housing 10, is driven by the electric motor 22. The gear unit 26 is formed from a worm 30 driven by the electric motor 22, which engages with a worm wheel 34.

In dem Bremssattelgehäuse 10 ist zusätzlich eine Spindeltriebeinheit 38 angeordnet, über die ein mit einer Spindelmutter 42 der Spindeltriebeinheit 38 verbundener Bremssteller 46 axial verstellbar ist. Über diesen Bremssteller 46 kann eine Bremskraft auf einen hier nicht gezeigten Bremsbelag aufgebracht werden. Ein Ende einer Spindel 50 der Spindeltriebeinheit 38 ist drehfest mit dem Schneckenrad 34 der Getriebeeinheit 26 verbunden. Entsprechend ist die Spindel 50 über das Schneckenrad 34 drehbar. Außenseitig an der Spindel 50 sind zwei axial zueinander angeordnete Lager 54a, 54b vorgesehen, über welche die Spindel 50 drehbar zu dem Bremssattelgehäuse 10 gelagert ist. Zur Aufnahme einer Axialkraft FA bildet die Spindel 50 einen Spindelabsatz 58 aus, welcher sich an dem ersten Lager 54a abstützt. Zwischen dem Schneckenrad 34 und den Lagern 54a, 54b ist eine Einschraubmutter 62 im Bremssattelgehäuse 10 angeordnet. Die Einschraubmutter 62 liegt dabei direkt an einem zweiten Lager 54b an, sodass die Axialkraft FA über die Einschraubmutter 62 in das Bremssattelgehäuse 10 abgeleitet ist.Additionally arranged in the brake caliper housing 10 is a spindle drive unit 38, via which a brake actuator 46 connected to a spindle nut 42 of the spindle drive unit 38 can be axially adjusted. Via this brake actuator 46, a braking force can be applied to a brake pad (not shown here). One end of a spindle 50 of the spindle drive unit 38 is connected in a rotationally fixed manner to the worm gear 34 of the gear unit 26. Accordingly, the spindle 50 is rotatable via the worm gear 34. On the outside of the spindle 50 are two axially arranged bearings 54a, 54b, via which the spindle 50 is rotatably mounted relative to the brake caliper housing 10. To absorb an axial force FA, the spindle 50 forms a spindle shoulder 58, which is supported on the first bearing 54a. A screw-in nut 62 is arranged in the brake caliper housing 10 between the worm gear 34 and the bearings 54a, 54b. The screw-in nut 62 bears directly against a second bearing 54b, so that the axial force FA is diverted into the brake caliper housing 10 via the screw-in nut 62.

1 zeigt zusätzlich, dass die Spindeltriebeinheit 38, die Lager 54a, 54b und die Getriebeeinheit 26 entsprechend eines Durchmessers in dem Bremssattelgehäuse 10 angeordnet sind. Da die Getriebeeinheit 26 mit dem Schneckenrad 34 einen größten Durchmesser aufweist, ist diese an einer dem Bremssteller 46 abgewandten axialen Seite des Bremssattelgehäuses 10 angeordnet. Ein Innendurchmesser DI des Bremssattelgehäuses 10 steigt somit, zwischen dem Bremssteller 46 und dem Schneckenrad 34, stufenweise an. In dem Bremssattelgehäuse 10 müssen somit keine Hinterschnitte ausgebildet werden, wodurch eine Fertigung erleichtert und die Fertigungskosten gesenkt werden können. 1 additionally shows that the spindle drive unit 38, the bearings 54a, 54b, and the gear unit 26 are arranged according to a diameter in the brake caliper housing 10. Since the gear unit 26 with the worm gear 34 has the largest diameter, it is arranged on an axial side of the brake caliper housing 10 facing away from the brake actuator 46. An inner diameter D I of the brake caliper housing 10 thus increases gradually between the brake actuator 46 and the worm gear 34. Therefore, no undercuts need to be formed in the brake caliper housing 10, which simplifies production and reduces manufacturing costs.

2 zeigt eine Schnittansicht durch das Bremssattelgehäuse 10 der elektromechanischen Bremse 14 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das in dieser Figur gezeigt Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass anstelle eines weiteren Durchmessersprungs, im Bereich der Spindeltriebeinheit 38, ein separates Führungsteil 66 eingefügt ist, welches weitere Funktionen aufweist. An diesem Führungsteil 66 ist dabei ein Führungselement 70 angeordnet, über welches die Spindelmutter 42 geführt ist. Das Führungsteil 66 bildet zusätzlich Schlitze 74 aus, in welchen Verdrehsicherungen 78 der Spindelmutter 42 geführt sind. Ebenso ist an diesem Führungsteil 66 eine Dichtung 82 vorgesehen, über welche ein Inneres des Bremssattelgehäuses 10 abgedichtet ist. Für das Führungselement 70 und die Dichtung 82 sind zusätzliche Hinterschnitte notwendig, sodass diese in dem separaten Führungsteil 66 ausgebildet sind. Entsprechend kann das Bremssattelgehäuse 10 im Wesentlichen ohne Hinterschnitte gebildet werden. 2 shows a sectional view through the brake caliper housing 10 of the electromechanical brake 14 according to a second embodiment of the invention. The embodiment shown in this figure differs from that shown in 1 shown embodiment in that, instead of a further jump in diameter, a separate guide part 66 is inserted in the area of the spindle drive unit 38, which guide part has additional functions. A guide element 70 is arranged on this guide part 66, over which the spindle nut 42 is guided. The guide part 66 additionally forms slots 74, in which anti-twist devices 78 of the spindle nut 42 are guided. Likewise, a seal 82 is provided on this guide part 66, via which seal an interior of the brake caliper housing 10 is sealed. Additional undercuts are necessary for the guide element 70 and the seal 82, so that these are formed in the separate guide part 66. Accordingly, the brake caliper housing 10 can be formed essentially without undercuts.

In der gezeigten 2 ist die Spindeltriebeinheit 38 als ein Kugelgewindetrieb ausgebildet. Die Spindel 50 stützt sich dabei ebenso an einem ersten und einem zweiten Lager 54a, 54b ab. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lager 54a, 54b als Schrägkugellager ausgebildet. Das zweite Schrägkugellager 54b liegt an einer im Bremssattelgehäuse verschweißten Scheibe 86 an. Die Axialkraft FA kann somit von der Spindel 50 über die beiden Lager 54a, 54b in das Bremssattelgehäuse 10 abgeleitet werden. Obwohl in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei als Schrägkugellager 54a, 54b ausgebildete Lager gezeigt sind, sind auch andere Kombinationen von Lagern möglich. Beispielsweise können die Kräfte auch asymmetrisch zwischen beiden Lagern 54a, 54b aufgeteilt sein. Die Lager 54a, 54b können dabei als ein Schrägkugellager und als ein Axiallager ausgebildet sein.In the shown 2 the spindle drive unit 38 is designed as a ball screw drive. The spindle 50 is also supported on a first and a second bearing 54a, 54b. In the embodiment shown here, the bearings 54a, 54b are designed as angular contact ball bearings. The second angular contact ball bearing 54b rests against a disk 86 welded into the brake caliper housing. The axial force FA can thus be diverted from the spindle 50 via the two bearings 54a, 54b into the brake caliper housing 10. Although in the embodiment shown here two bearings designed as angular contact ball bearings 54a, 54b are shown, other combinations of bearings are also possible. For example, the forces can also be distributed asymmetrically between the two bearings 54a, 54b. The bearings 54a, 54b can be designed as an angular contact ball bearing and as an axial bearing.

An der Spindel 50 ist oberhalb des zweiten Schrägkugellagers 54b ein Stützring 90 angeordnet, welcher an dem zweiten Schrägkugellager 54b anliegt. Über diesen Stützring 90 können Zugkräfte durch die beiden Lager 54a, 54b aufgenommen werden. Solche Zugkräfte können beispielsweise auftreten, wenn ein Bremsbelag nach längerer Standzeit an einer Bremsscheibe klebt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist zu sehen, dass das Bremssattelgehäuse 10, ausgehend von dem Bremssteller 46 bis zu einem Deckel 94 des Bremssattelgehäuses 10, sich im Innendurchmesser DI stufenweise vergrößert. Entsprechend kann auch dieses Bremssattelgehäuse 10 wirtschaftlich gefertigt werden.On the spindle 50, above the second angular contact ball bearing 54b, a support ring 90 is arranged, which is mounted on the second angular contact ball bearing 54b This support ring 90 allows tensile forces to be absorbed by the two bearings 54a, 54b. Such tensile forces can occur, for example, when a brake pad sticks to a brake disc after a prolonged period of inactivity. This exemplary embodiment also shows that the brake caliper housing 10 gradually increases in inner diameter D I from the brake actuator 46 to a cover 94 of the brake caliper housing 10. Accordingly, this brake caliper housing 10 can also be manufactured economically.

3 zeigt eine Schnittansicht durch ein Bremssattelgehäuse 10 der elektromechanischen Bremse 14 nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass lediglich ein einziges Lager 54 vorgesehen ist. Im Gegensatz zu den vorangegangenen Figuren wird somit die Axialkraft FA nicht auf zwei Lager 54a, 54b verteilt, sondern durch ein einziges Lager 54 aufgenommen. Entsprechend weist dieses Lager 54, im Vergleich zu den vorangegangenen Lagern 54a, 54b, einen größeren Durchmesser auf. Das in dem gezeigten Ausgangsbeispiel ebenfalls als Schrägkugellager ausgebildete Lager 54 ist entsprechend dem größeren Durchmesser, gesehen vom Bremssteller 46, hinter dem Schneckenrad 34 angeordnet. 3 shows a sectional view through a brake caliper housing 10 of the electromechanical brake 14 according to a third embodiment of the invention. This embodiment differs from that shown in 2 The exemplary embodiment shown is distinguished by the fact that only a single bearing 54 is provided. In contrast to the previous figures, the axial force FA is thus not distributed between two bearings 54a, 54b, but is absorbed by a single bearing 54. Accordingly, this bearing 54 has a larger diameter than the previous bearings 54a, 54b. Bearing 54, which in the initial example shown is also designed as an angular contact ball bearing, is arranged behind the worm gear 34, as seen from the brake actuator 46, due to its larger diameter.

Um eine Distanz zwischen der Spindel 50 und dem Schrägkugellager 54 auszugleichen, ist auf der Spindel 50 ein Zwischenring 98 aufgebracht, an welchem das Schrägkugellager 54 anliegt. Über diesen Zwischenring 98, ist die Axialkraft FA auf das Schrägkugellager 54 übertragbar. Oberhalb des Zwischenrings 98 ist eine Kappe 102 angeordnet, die mit dem Zwischenring 98 verbunden ist. Diese Kappe 102 liegt dabei ein einer Oberseite des Schrägkugellagers 54 an. Zwischen dem Deckel 94 des Bremssattelgehäuses 10 und dem Schrägkugellager 94 ist eine Scheibe 86 angeordnet, welche an dem Bremssattelgehäuse 10 verstemmt ist. Das Schrägkugellager 54 liegt dabei an der Scheibe 86 an, sodass die Axialkräfte FA in das Bremssattelgehäuse 10 übertragbar sind. Zur Aufnahme von Zugkräften ist ein Stützring 90 unterhalb des Schrägkugellagers 54 im Bremssattelgehäuse angeordnet.In order to compensate for the distance between the spindle 50 and the angular contact ball bearing 54, an intermediate ring 98 is mounted on the spindle 50, against which the angular contact ball bearing 54 rests. The axial force FA can be transmitted to the angular contact ball bearing 54 via this intermediate ring 98. A cap 102, which is connected to the intermediate ring 98, is arranged above the intermediate ring 98. This cap 102 rests on the upper side of the angular contact ball bearing 54. A disk 86, which is caulked to the brake caliper housing 10, is arranged between the cover 94 of the brake caliper housing 10 and the angular contact ball bearing 94. The angular contact ball bearing 54 rests against the disk 86, so that the axial forces FA can be transmitted to the brake caliper housing 10. To absorb tensile forces, a support ring 90 is arranged below the angular contact ball bearing 54 in the brake caliper housing.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1 030 979 B1 [0003]EP 1 030 979 B1 [0003]
  • EP 0 944 781 B1 [0004]EP 0 944 781 B1 [0004]

Claims (9)

Elektromechanische Bremse (14) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Elektromotor (22), der über eine Getriebeeinheit (26) eine Spindeltriebeinheit (38) antreibt, über welche ein Bremssteller (46) zum Bremsen axial verstellbar ist, wobei die Getriebeeinheit (26) und die Spindeltriebeinheit (38) in einem gemeinsamen Bremssattelgehäuse (10) angeordnet sind, und die Spindeltriebeinheit (38) über wenigstens ein Lager (54, 54a, 54b) zu dem Bremssattelgehäuse (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltriebeinheit (38), die Getriebeeinheit (26) und das wenigstens eine Lager (54, 54a, 54b) derart in dem Bremssattelgehäuse (10) angeordnet sind, dass sich ein Innendurchmesser (DI) des Bremssattelgehäuses (10), ausgehend von einer axialen Seite, an welcher der Bremssteller (46) angeordnet ist, stufenweise vergrößert.Electromechanical brake (14) for a motor vehicle, comprising an electric motor (22) which drives a spindle drive unit (38) via a gear unit (26), via which spindle drive unit a brake actuator (46) can be axially adjusted for braking, wherein the gear unit (26) and the spindle drive unit (38) are arranged in a common brake caliper housing (10), and the spindle drive unit (38) is mounted to the brake caliper housing (10) via at least one bearing (54, 54a, 54b), characterized in that the spindle drive unit (38), the gear unit (26) and the at least one bearing (54, 54a, 54b) are arranged in the brake caliper housing (10) in such a way that an inner diameter (D I ) of the brake caliper housing (10) increases in steps starting from an axial side on which the brake actuator (46) is arranged. Elektromechanische Bremse (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssattelgehäuse (10) und die Bremszange (18) als getrennte Bauteile ausgebildet sind.Electromechanical brake (14) according to Claim 1 , characterized in that the brake calliper housing (10) and the brake calliper (18) are designed as separate components. Elektromechanische Bremse (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltriebeinheit (38) über wenigstens zwei Lager (54a, 54b) im Bremssattelgehäuse (10) abgestützt ist.Electromechanical brake (14) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the spindle drive unit (38) is supported in the brake calliper housing (10) via at least two bearings (54a, 54b). Elektromechanische Bremse (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltriebeinheit (38) über ein einziges Lager (54) im Bremssattelgehäuse (10) abgestützt ist.Electromechanical brake (14) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the spindle drive unit (38) is supported via a single bearing (54) in the brake calliper housing (10). Elektromechanische Bremse (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lager (54, 54a, 54b) als Vierpunktlager ausgebildet ist.Electromechanical brake (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one bearing (54, 54a, 54b) is designed as a four-point bearing. Elektromechanische Bremse (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lager (54, 54a, 54b) als Schrägkugellager ausgebildet ist.Electromechanical brake (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one bearing (54, 54a, 54b) is designed as an angular contact ball bearing. Elektromechanische Bremse (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (26) als Schneckengetriebe ausgebildet ist.Electromechanical brake (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the gear unit (26) is designed as a worm gear. Elektromechanische Bremse (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abstützen von Axialkräften (FA) des Lagers (54, 54a, 54b) wenigstens eine Scheibe (86) und/oder eine Einschraubmutter (62) in dem Bremssattelgehäuse (10) angeordnet ist, an welcher das Lager (54, 54a, 54b) anliegt.Electromechanical brake (14) according to one of the preceding claims, characterized in that for supporting axial forces (F A ) of the bearing (54, 54a, 54b) at least one disc (86) and/or a screw-in nut (62) is arranged in the brake calliper housing (10), against which the bearing (54, 54a, 54b) rests. Kraftfahrzeug umfassend eine Elektromechanische Bremse (14) nach einem der vorherigen Ansprüche.Motor vehicle comprising an electromechanical brake (14) according to one of the preceding claims.
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