[go: up one dir, main page]

WO2018095901A1 - Abtriebsschnittstelle für einen getriebemotorantrieb - Google Patents

Abtriebsschnittstelle für einen getriebemotorantrieb Download PDF

Info

Publication number
WO2018095901A1
WO2018095901A1 PCT/EP2017/079899 EP2017079899W WO2018095901A1 WO 2018095901 A1 WO2018095901 A1 WO 2018095901A1 EP 2017079899 W EP2017079899 W EP 2017079899W WO 2018095901 A1 WO2018095901 A1 WO 2018095901A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
interface
output interface
profile
centering
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/079899
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Koch
Stefan Pfeiffer
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.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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 Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of WO2018095901A1 publication Critical patent/WO2018095901A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Definitions

  • the invention relates to an output interface with form ⁇ closing profile in component construction comprising an externally toothed plug profile shaft and a correspondingly internally toothed shaft receiving counterpart to the rotationally fixed plug-in coupling of a geared motor drive with an actuated ⁇ actuator.
  • generic output interfaces are in
  • Plug-in version universally applicable to a motor vehicle.
  • a preferred and relatively novel as well as to ⁇ sophisticated arranged application is based on an electric motor vehicle brake.
  • An electromechanically actuated wheel brake of the so-called floating caliper type basically comprises a brake housing with flanged geared motor drive and a holder for the vehicle-fixed arrangement of the brake housing and friction linings on the vehicle.
  • a motor vehicle brake of the invention can in principle be entirely electro-mechanically operable or the electro-mechanical actuator extends from ⁇ finally to a parking brake function.
  • each geared motor drive module comprises an electric motor which drives a multistage gearbox, in particular a two-stage worm gearbox, and wherein this drive module / actuator is connected to an actuating member, such as in particular by means of an output interface, which, for example, is a form-locking type shaft interface Spindle shaft from the brake caliper is coupled.
  • the worm ⁇ gear is designed as a reduction gear underdrive.
  • the gear wheels and in particular the output gear on an output side of the reduction gear represents a wesent ⁇ liches transmission component of the interface, which comparatively high actuating torques (for applying the brake) in the direction of output - ie on an actuator such as in particular a spindle shaft - transmits.
  • a parking brake function ⁇ in the amount of about 17 kilonewtons cause a correspondingly high stress on these actuators by bending gemomente, axial forces, and the like more.
  • the output interface between a Ge ⁇ gear motor drive module and a brake housing in the area suffering from the non-rotatable coupling with conflicting objectives Because on the one hand, it requires a cheap, easy production and assembly of the modules and components, as well as an elastic deformation during operation, that the drive module and the caliper module each other with positive coupling give each other comparatively generously executed games and tolerances. Because this facilitates their mutual adjustment during assembly and, incidentally, temperature expansion is enduringly enduring. Elastic deformation is thus automatically compensated. On the other hand, any play in the drive train of a wheel brake leads to reduced system dynamics. Game in the gear train may also allow Zuspannkräftgrass a parking brake function.
  • DE 10 2013 224 191 A1 discloses a play-related manufactured serration in conjunction with a shaft with internal prestressing.
  • the shaft is hollow-drilled and receives a conical expanding mandrel.
  • the expanding mandrel permits a radially directed widening of the shaft in relation to the internally toothed shaft receptacle.
  • the object of the present invention is to provide a novel output interface for a geared motor drive, the interface configuration allows quasi-automatic without additional components to overcome the ge ⁇ described target conflicts and disadvantages of the prior art as compact as possible and production.
  • the form-fitting profile has an insertion section E and a centering Z, that insertion section E and
  • Centering Z is provided on at least one of the interface ⁇ components, and that the interface component has the insertion section E at the distal free end next to the centering Z.
  • the core of the invention lies as a result, according to the invention, implicitly by means of axially pluggable coupling of the interface components intelligently coupled in a positive manner, an integral introduction and centering with rational concentration to the most necessary construction outlay is achieved.
  • the insertion section E a clearance between the cut ⁇ components - in particular wedge or polygonal profile shaft and shaft receiving -, and wherein the centering Z is a gauge constriction by transition, pressing or spring fit defined between the interface components.
  • the centering section Z integrates a plurality of cam sections 4, and that the cam sections 4 are arranged to the clearance ⁇ profile narrowing substantially radially, preferably obliquely, between male profile shaft 2 and 3 shaft receiving. Consequently, the torque or
  • the cam portions 4 are integrated, that is integrally provided on an interface component, such as in particular on the male profile shaft 2 and / or in one piece on the shaft seat 3. This simplifies warehousing and logistics. Perhaps more fundamentally, it is also possible if demand is that the cam sections 4 separately as to ⁇ additional component, such as using a Carrier so in the sentence or segmented interchangeable between the interface components are inserted.
  • the invention may further provide for further improving their radio tion properties that the cam portions 4 are each resiliently and / or plastically deformable arranged on an interface component.
  • the elastic deformable design integrates an automatically-reversible centering between the interface of the ⁇ le) interface components, whereas the plastic deformation ⁇ it enables a load rating equalized over a plurality of cam portions.
  • the cam sections 4 can each be placed on profile flanks 5 of a 15 interface component. It is useful if the cam portions 4 outside the addendum circle Kk rela ⁇ hung as placed by the root circle Fk a component. The placement of the cam sections 4 in a region between root circle Fk and tip circle Kk therefore serves to protect the individual cam sections 4 against damage. Consequently, logistical tasks (transport) with the
  • cam portions 4 are provided with regular or irregular pitch, that is offset from one another at an interface component. Characterized mutual collision of 30 mutually diametrically opposite placed Nockenab example ⁇ cut 4 reliably avoided.
  • the irregular pitch can be recommended for machine-acoustic reasons to exclude resonance, so provide resistance to vibration excitation.
  • Cam sections 4 can equally one-sided or alternatively be provided on shaft receptacle 3 and / or plug profile shaft 2.
  • a particularly preferred embodiment of the invention in connection with a 6-tooth profile in accordance with the drawing Evolventenrundvertechnikung provides that are provided at each lobe 6 of the shaft holder 3, two cam portions 4,4 ⁇ sym metrically to a tooth axis Za.
  • the cam sections are 4.4 provided in a sense mirrored arrangement in the profile valley 7 of the male profile shaft 2.
  • Mixed forms between the two designs as, in particular an alternating allocation at the Wel ⁇ lentext 3 and on the male profile shaft 2 are also useful and may be made without departing from the invention.
  • Fig. 1 explosively - in perspective a
  • Output interface 1 partially cut and enlarged about ten times, and Fig. 2 corresponding enlarged cross section through a mounted output interface 1 in the centering Z.
  • the invention will be described by way of example in connection with a geared motor drive on the application example of a combined hydraulically and electrically actuated motor vehicle brake.
  • This has a hydraulically actuated service brake function and an electromechanically actuated parking brake function 0
  • the motor vehicle brake is exemplified as floating caliper disc brake.
  • a brake caliper encompasses a friction ring of a brake disc and has at least one piston arranged displaceably along the axis in a piston bore and delimiting an operating pressure chamber and serving for direct loading of a first friction lining.
  • the brake caliper (so-called Faustsattel) is axially displaceable in relation to a vehicle fixedly arranged holder, so that fist-finger side hydraulic actuating means can be dispensed with by utilizing reaction forces to bring an indirectly actuated friction lining to rest against the friction ring.
  • the electromechanical actuation for a parking brake function is provided by a rotary-direction-reversible electric motor and a two-stage gearbox, it being possible for additional (rotary) sensor technology and an integrated, electronic control unit to be provided as required.
  • the transmission has an at least partially hollow housing made of plastic material for at least partially receiving the electric motor and for receiving and supporting other transmission elements and a closure element (cover).
  • the housing is attached flanged to the brake caliper.
  • the transmission is performed by two, similarly designed in ⁇ We sentlichen, transmission stages having from ⁇ special toothed spur or helical-shaped worm-worm wheel bridge arrangements.
  • the first gear stage has a worm on a motor shaft, which meshes with a worm wheel, on the shaft of which the worm gear of the second gear is arranged, which meshes with the driven gear.
  • the output gear (gear wheel) is preferably made of steel material and has radially outside a wheel disc and radially inside a hub. Furthermore, a shaft of a threaded spindle is connected to the output gear. The threaded spindle is in turn rotatably and axially disposed relative to the brake caliper immovable with a thrust bearing in the brake caliper.
  • the threaded Spindle is part of a WälzSystemgetriebes, the Wälz ⁇ body, intermediate spring elements and a rotatably and axially relative to the brake caliper sliding nut comprises, and used for conversion into a translational movement.
  • first insertion sections E and then centering sections Z cooperate in each case.
  • This advantage in the assembly process is achieved structurally by an axially staggered construction of the two sections. Accordingly, initially reach the distal insertion portions E of the paired interface components in mutual engagement, so that first a quasi automated mutual Find and EinMbeln of the interface of the ⁇ lenhbuln is made possible by the form-fit profile over the distal free end of the male profile shaft.
  • Each offset at a distance from the plug profile shaft end 8 is a centering ⁇ section Z, which thereby ensures a spatially and montage technically temporally downstream mutually-automated centering of the interface components to each other.
  • integrally formed on the driver profile cam sections 4, 4 are provided, which are arranged parallel to the axis A from the form-fitting profile as ribs. Due to the axial offset of these ribs - in relation to
  • Zentierabites Z the mutual finding and beaks of the interface components is particularly facilitated.
  • the No- ckenabête (ribs) 4 may be provided, for example on the plug ⁇ profile shaft 2 or the shaft housing 3 and alternately.
  • the cam sections 4, so ribs, can be provided parallel to the axis A with a consistently uniform height h, or the height is designed to vary.
  • height variation of the cam portions it is particularly appropriate if they are inclined to the axis A from the form-fitting profile, so to speak tapering in the direction of the insertion section E, provided.
  • the invention is also particularly suitable for shaft bearings 3 which have a driven hub made of plastic (plastic wheel), because then the cam sections 4, so ribs, in a sense, incidentally, cost neutral in one operation can be molded with.
  • the cam sections 4 can be optimized in number, placement and design so that an elastic relative deformation of the interface components to each other is possible. This may include a mutually resilient tension of the interface components over the cam sections 4. As a result, an elastically self-compensating centering with elastic deformation under load is made possible. As a result, a mutual constraint of the interface components, or their statically overdetermined cooperation is advantageously excluded. By way of example, at the same time, a reduction in rotational play is possible down to a little + 1 °.
  • centering portion requires a separate component which supports the dedicated cam portions 4 as projections.
  • This additional component with the cam sections can be used as a carrier made of plastic, as in particular special made of elastomeric material, be executed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abtriebsschnittstelle (1) mit Formschlussprofil in Komponentenbauweise umfassend eine außenverzahnte Steckprofilwelle (2) und eine dazu korrespondierend innenverzahnte Wellenaufnahme (3) als Gegenstück zur drehfesten Steckkupplung eines Getriebemotorantriebs mit einem angetriebenen Stellglied. Zur Eliminierung von Drehwinkelspiel bei uneingeschränkt einfacher Montierbarkeit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Formschlussprofil über einen Einführabschnitt E und über einen Zentrierabschnitt Z verfügt, dass Einführabschnitt E und Zentrierabschnitt Z an wenigstens einer der Schnittstellenkomponenten vorgesehen ist, und dass die Schnittstellenkomponente den Einführabschnitt E am distal freien Ende neben dem Zentrierabschnitt Z aufweist.

Description

Abtriebsschnittstelle für einen Getriebemotorantrieb
Die Erfindung betrifft eine Abtriebsschnittstelle mit Form¬ schlussprofil in Komponentenbauweise umfassend eine außen- verzahnte Steckprofilwelle und eine dazu korrespondierend innenverzahnte Wellenaufnahme als Gegenstück zur drehfesten Steckkupplung eines Getriebemotorantriebs mit einem ange¬ triebenen Stellglied. Prinzipiell sind gattungsgemäße Abtriebsschnittstellen in
Steckausführung universell bei einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Eine bevorzugte und vergleichsweise neuartig wie auch an¬ spruchsvoll arrangierte Applikation erfolgt anhand von einer elektrischen Kraftfahrzeugradbremse .
Eine elektromechanisch betätigbare Radbremse vom sogenannten Schwimmsatteltyp umfasst prinzipiell ein Bremsgehäuse mit angeflanschtem Getriebemotorantrieb und einen Halter zur fahrzeugfesten Anordnung von Bremsgehäuse und Reibbelägen am Fahrzeug. Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbremse kann prinzipiell ausschließlich elektromechanisch betätigbar sein, oder die elektromechanische Betätigung erstreckt sich aus¬ schließlich auf eine Feststellbremsfunktion. Jedes Getriebemotorantriebsmodul umfasst zu diesem Zweck einen Elektromotor der ein mehrstufiges Getriebe, insbesondere ein zweistufiges Schneckengetriebe, antreibt, und wobei dieses Antriebsmo- dul/Aktuator mit Hilfe von einer Abtriebsschnittstelle, die beispielsweise als Wellenschnittstelle vom Formschlusstyp vorliegt, mit einem Betätigungsorgan, wie insbesondere mit einer Spindelwelle vom Bremssattel, gekoppelt ist. Das Schnecken¬ getriebe ist als Untersetzungsgetriebe ins Langsame ausgelegt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass ein vergleichsweise kleiner, kostengünstiger Antriebsmotor mit vergleichsweise hoher Nenndrehzahl und verhältnismäßig niedrigem Drehmoment bei geringem Strombedarf ausgewählt werden kann, und wobei das Schneckengetriebe eine Drehmomentwandlung ermöglicht. Dadurch werden sowohl Kosten als auch Strombedarf und Dimension
(Baugröße) des Elektromotors abgesenkt. Das Schneckengetriebe ermöglicht auch eine selbsthemmende Ausbildung, so dass prinzipiell eine stromlose ( Park) Bremsfunktion realisierbar ist. Die Getrieberäder und insbesondere das Abtriebsrad auf einer Ausgangsseite des Untersetzungsgetriebes stellt ein wesent¬ liches Getriebebauteil der Schnittstelle dar, welches ver- gleichsweise hohe Stellmomente (zum Zuspannen der Bremse) in Richtung Abtrieb - also auf ein Stellorgan wie insbesondere eine Spindelwelle - überträgt. Denn die Zuspannkräfte einer Park¬ bremsfunktion in Höhe von etwa 17 Kilonewton bewirken eine entsprechend hohe Beanspruchung dieser Aktuatorik durch Bie- gemomente, Axialkräfte und ähnliches mehr.
Insbesondere die Abtriebsschnittstelle zwischen einem Ge¬ triebemotorantriebsmodul und einem Bremsgehäuse leidet im Bereich der drehfesten Kupplung unter Zielkonflikten. Denn einerseits erfordert es eine günstige, einfache Herstellung und Montage der Baugruppen und Komponenten, wie auch eine elastische Deformation im Betrieb, dass sich das Antriebsmodul und das Bremssattelmodul zueinander bei formschlüssiger Kopplung gegenseitig vergleichsweise großzügig ausgeführte Spiele und Toleranzen einräumen. Denn dies erleichtert deren gegenseitige Justierung beim Zusammenfügen und nebenbei wird auch Temperaturdehnung dauerfest ertragen. Elastische Deformation wird also automatisch kompensiert. Andererseits führt jedwedes Spiel im Antriebsstrang einer Radbremse zu reduzierter Systemdynamik. Spiel im Getriebestrang kann zudem Zuspannkräftverlust einer Feststellbremsfunktion erlauben. Spiel im Getriebestrang befördert in jedem Fall hörbares Lastwechselklacken (Komfort¬ beanstandung) . Die WO 2001/021974 AI empfiehlt in Verbindung mit einem Getriebemotorantrieb für eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse eine Abtriebsschnittstelle mit einer außen¬ verzahnten Gewindespindel, welche steckbar, formschlüssig, torsionssteif sowie radial nachgiebig am Planetenkäfig vom
Antriebsmodul des Getriebemotorantriebs aufgenommen ist. Dies beinhaltet beispielsweise eine gegenseitige Sechskant- oder Torx-Profilierung . Zur Vermeidung von Lastwechselklacken bei automobilen Kar- danantriebssträngen erhellt aus der DE 10 2013 224 191 AI eine spielbehaftete gefertigte Kerbverzahnung in Verbindung mit einer Welle mit Innenvorspannung. Die Welle ist konisch hohlgebohrt und nimmt einen konifizierten Spreizdorn auf. Der Spreizdorn er- möglicht eine radial gerichtete Aufweitung der Welle in Relation zur innenverzahnten Wellenaufnahme. Also sind die formschlüssig gepaarten Bauteile der Antriebs- und Abtriebsseite in der Fertigung mit sehr viel Spiel toleriert, und die Eliminierung vom Spiel erfolgt nach der Paarung mittels Wellendeformation mit Spreizdorn.
Die DE 10 2013 225 861 AI empfiehlt zwecks gegenseitig spielfrei formschlüssig gepaarter Abtriebsschnittstelle ein übermaßig toleriertes Bauteil aus weichem Werkstoff einschließlich Kerbverzahnung. Ein kerbverzahntes Gegenstück ist aus härterem Werkstoff ausgebildet. Bei gegenseitiger Paarung also Ein¬ steckmontage erfolgt die Zerspanung oder Einebnung der übermaßigen Komponente. Dadurch erhält die härter ausgeführte Schnittstellenkomponente (Steckprofilwelle oder Wellenauf- nähme) eine zerspanende Werkzeugfunktion. Es soll eine besonders präzise Paarung einfach darstellbar sein.
Die DE 101 50 705 AI sieht für eingeschränkte Einbauräume als Abtriebsschnittstelle eine gegenseitiger Keilwellenprofilie- rung zwischen Welle und Wellenaufnahme mit einer radial äußeren Spannmutter auf der Wellenaufnahme zur radial spielfrei ge¬ richteten Einspannung der Welle in der längs geschlitzten Wellenaufnahme vor.
Wegen unterschiedlichster Nachteile (zu großes Spiel, hochpräzise teure Teilefertigung bei kleinen Toleranzen, Zusatzbauteile oder Fehlmontagetendenz bzw. Bauraumnachteil) empfehlen sich die bekannten Vorschläge nur eingeschränkt zur Ausbildung einer einfach steckbaren sowie spielreduzierten Abtriebsschnittstelle mit Formschlussprofil in Komponenten¬ bauweise für elektrische Getriebemotorantriebe. Zudem sind unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten (Werkstoffunterschiede) der Schnittstellenkomponenten bei den spielfrei eingespannten Kupplungen nur sehr aufwändig und schwer beherrschbar .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine neuartige Abtriebsschnittstelle für einen Getriebemotorantrieb vorzulegen, dessen Schnittstellenkonfiguration es auch ohne zusätzliche Komponenten quasiautomatisch ermöglicht, die ge¬ schilderten Zielkonflikte und Nachteile nach dem Stand der Technik möglichst bauraumsparend und fertigungsgerecht zu überwinden .
Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäß gestalteten Anordnung erfindungsgemäß in Kombination mit den kennzeichnenden Merkmalen vom Patentanspruch 1 gelöst. Demzufolge ist vorgesehen, dass das Formschlussprofil über einen Einführabschnitt E und über einen Zentrierabschnitt Z verfügt, dass Einführabschnitt E und
Zentrierabschnitt Z an wenigstens einer der Schnittstellen¬ komponenten vorgesehen ist, und dass die Schnittstellenkomponente den Einführabschnitt E am distal freien Ende neben dem Zentrierabschnitt Z aufweist. Der Kern der Erfindung liegt demzufolge in einer separierten sowie axial voneinander distanzierten Platzierung von Einführabschnitt E und Zentrierabschnitt Z. Im Ergebnis wird erfindungsgemäß implizit anhand axial steckbarer Kupplung der intelligent formschlüssig ge- paarten Schnittstellenkomponenten eine integrale Einführung sowie Zentrierung bei rationeller Konzentration auf den nötigsten Bauaufwand erzielt.
In weiterer Präzisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Einführabschnitt E eine Spielpassung zwischen den Schnitt¬ stellenkomponenten - insbesondere Keil- oder Polygonprofilwelle und Wellenaufnahme - definiert, und wobei der Zentrierabschnitt Z eine Lichtraumprofilverengung durch Übergangs-, Press- oder Federpassung zwischen den Schnittstellenkomponenten definiert. Die Erfindung wird also auf Grundlage von bestehenden
Konstruktionsgrundlagen sehr rationell erhalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zentrierabschnitt Z mehrere Nockenschnitte 4 integriert, und dass die Nockenabschnitte 4 zur Lichtraum¬ profilverengung im Wesentlichen radial, vorzugsweise schräg gerichtet, zwischen Steckprofilwelle 2 und Wellenaufnahme 3 angeordnet sind. Demzufolge erfolgt der Drehmoment- bzw.
Kraftfluss in der gegenseitigen Drehmitnahme der gepaarten Schnittstellenkomponenten in besonders ausgeglichener Weise über die zueinander versetzten Nockenabschnitte 4.
Vorteilhafterweise sind die Nockenabschnitte 4 integriert, also einstückig an einer Schnittstellenkomponente, wie insbesondere an der Steckprofilwelle 2 und/oder einstückig an der Wellenaufnahme 3 vorgesehen. Dadurch ist die Lagerhaltung und Logistik erleichtert. Ganz grundsätzlich ist es bei entsprechendem Bedarf auch denkbar, dass die Nockenabschnitte 4 gesondert als zu¬ sätzliche Komponente, wie beispielsweise mit Hilfe von einem Träger also im Satz oder segmentiert austauschbar zwischen den Schnittstellenkomponenten eingefügt sind.
Die Erfindung kann es zur weiteren Verbesserung ihrer Funk- 5 tionseigenschaften weiterhin vorsehen, dass die Nockenabschnitte 4 jeweils federnd elastisch und/oder plastisch deformierbar an einer Schnittstellenkomponente arrangiert sind. Die elastische deformierbare Gestaltung integriert dabei eine selbsttätig-reversible Zentrierung zwischen den Schnittstel¬ le) lenkomponenten, wohingegen die plastische Deformation eine vergleichmäßigte Tragzahl über mehrere Nockenabschnitte er¬ möglicht .
Die Nockenabschnitte 4 können jeweils auf Profilflanken 5 einer 15 Schnittstellenkomponente platziert sein. Es ist sinnvoll, wenn die Nockenabschnitte 4 außerhalb vom Kopfkreis Kk bezie¬ hungsweise vom Fußkreis Fk einer Komponente platziert sind. Die Platzierung der Nockenabschnitte 4 in einem Bereich zwischen Fußkreis Fk und Kopfkreis Kk dient demzufolge dem Schutz der 20 einzelnen Nockenabschnitte 4 gegen Beschädigung. Demzufolge lassen sich logistische Aufgaben (Transport) mit den
Schnittstellenkomponenten beschädigungsfrei abwickeln, ohne besondere Umverpackungen für die Nockenabschnitte 4 vorsehen zu müssen .
25
Es ist möglich, dass die Nockenabschnitte 4 mit regelmäßiger, oder mit unregelmäßiger Teilung, also im Winkel zueinander versetzt an einer Schnittstellenkomponente vorgesehen sind. Dadurch wird beispielsweise eine gegenseitige Kollision von 30 zueinander diametral gegenüberliegend platzierten Nockenab¬ schnitten 4 zuverlässig vermieden. Die unregelmäßige Teilung kann sich aus maschinenakustischen Gründen empfehlen, um Resonanz auszuschließen, also Resistenz gegen Schwingungsanregung vorzusehen. Nockenabschnitte 4 können gleichermaßen einseitig oder wechselweise an Wellenaufnahme 3 und/oder Steckprofilwelle 2 vorgesehen sein.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung in Verbindung mit einem 6-Zahn-Profil in Evolventenrundverzahnung gemäß Zeichnung sieht vor, dass an jedem Profilvorsprung 6 von der Wellenaufnahme 3 jeweils zwei Nockenabschnitte 4,4 sym¬ metrisch zu einer Zahnachse Za vorgesehen sind. Es ist allerdings genauso möglich, dass die Nockenabschnitte 4,4 in gewissermaßen gespiegeltem Arrangement im Profiltal 7 von der Steckprofilwelle 2 vorgesehen sind. Mischformen zwischen den beiden Gestaltungen wie insbesondere eine wechselweise Allokierung an der Wel¬ lenaufnahme 3 und an der Steckprofilwelle 2 sind ebenfalls sinnvoll und möglich, ohne die Erfindung zu verlassen.
Die Einzelheiten und Merkmale eines Ausführungsbeispiels einer verbesserten Abtriebsschnittstelle 1 für einen entsprechend verbesserten Getriebemotorantrieb werden nachstehend im Ein¬ zelnen anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 explosionsartig - perspektivisch eine
Abtriebsschnittstelle 1, teilweise geschnitten sowie etwa zehnfach vergrößert, und Fig. 2 entsprechend vergrößerter Querschnitt durch eine montierte Abtriebsschnittstelle 1 in dem Zentrierabschnitt Z.
Die Erfindung wird beispielhaft in Verbindung mit einem Getriebemotorantrieb am Anwendungsbeispiel einer kombiniert hydraulisch und elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeugbremse beschrieben .
Diese weist eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremsfunktion und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsfunktion 0
o auf. Die Kraftfahrzeugbremse ist exemplarisch als Schwimm¬ sattel-Scheibenbremse ausgeführt. Eine Bremszange umgreift einen Reibring einer Bremsscheibe und verfügt über wenigstens einen entlang der Achse verschiebbar in einer Kolbenbohrung angeordneten Kolben der einen Betriebsdruckraum begrenzt und zur direkten Beaufschlagung eines ersten Reibbelags dient. Weiterhin ist die Bremszange (sogenannter Faustsattel) axial in Relation zu einem fahrzeugfest angeordneten Halter verschiebbar ausgebildet, so dass faustfingerseitig auf hydraulische Betäti- gungsmittel verzichtet werden kann, indem Reaktionskräfte ausgenutzt werden, um einen indirekt betätigten Reibbelag zur Anlage an den Reibring zu bringen. Der elektromechanischen Betätigung für eine Feststellbremsfunktion dient ein dreh- richtungsumkehrbarer Elektromotor und ein zweistufig ausge- bildetes Getriebe, wobei gegebenenfalls zusätzlich (Dreh-) Sensorik und eine integrierte, elektronische Steuereinheit vorgesehen sein kann. Das Getriebe verfügt über ein zumindest teilweise hohl ausgebildetes Gehäuse aus Kunststoffwerkstoff zur zumindest teilweisen Aufnahme vom Elektromotor sowie zur Aufnahme und Lagerung von weiteren Getriebeelementen sowie über ein Verschlußelement (Deckel) . Das Gehäuse ist an der Bremszange angeflanscht befestigt. Das Getriebe ist durch zwei, im We¬ sentlichen bauähnliche, Getriebestufen ausgeführt, die ins¬ besondere schräg- oder schraubenförmig verzahnte Schne- cke-Schneckenrad-Anordnungen aufweisen . Die erste Getriebestufe verfügt über eine Schnecke auf einer Motorwelle, die mit einem Schneckenrad kämmt, auf dessen Welle die Schnecke der zweiten Getriebestufe angeordnet ist, welche mit dem Abtriebsrad kämmt. Das Abtriebsrad (Getrieberad) ist bevorzugt aus Stahlwerkstoff und verfügt radial außen über eine Radscheibe und radial innen über eine Nabe. Weiterhin ist ein Schaft einer Gewindespindel mit dem Abtriebsrad verbunden. Die Gewindespindel ist ihrerseits drehbar sowie axial relativ zur Bremszange unverschiebbar mit einem Axiallager in der Bremszange angeordnet. Die Gewinde- spindel ist Bestandteil eines Wälzkörpergetriebes, das Wälz¬ körper, zwischengeschaltete Federelemente und eine drehfest sowie axial relativ zur Bremszangen verschiebbare Gewindemutter umfasst, und zur Umwandlung in eine Translationsbewegung dient.
Für eine stromlos verriegelte Feststellbremsfunktion ist be¬ vorzugt die zweite Getriebestufe selbsthemmend ausgeführt. Zum Lösen der Feststellbremsfunktion wird der Elektromotor 7 einfach reversiert betrieben.
Erfindungsgemäß sind jeweils in axialem Abstand zueinander an den zu paarenden Schnittstellenkomponenten besonders separiert sowie mit unterschiedlicher Funktion versehene Abschnitte vorgesehen. In der gegenseitigen Kooperation beim zusammen- stecken der beiden Schnittstellenkomponenten kooperieren jeweils zuerst Einführabschnitte E und danach Zentrierabschnitte Z. Dieser Vorteil im Montageprozess wird konstruktiv durch eine axial zueinander versetzte Konstruktion der beiden Abschnitte erzielt. Demzufolge gelangen zunächst die distalen Einführ- abschnitte E der gepaarten Schnittstellenkomponenten in den gegenseitigen Eingriff, so dass zuerst ein quasiautomatisiertes gegenseitiges Finden und Einschäbeln der beiden Schnittstel¬ lenhälften vom Formschlussprofil über das distal freie Ende der Steckprofilwelle 2 ermöglicht ist. Jeweils mit Abstand zum Steckprofilwellenende 8 versetzt befindet sich ein Zentrier¬ abschnitt Z, welcher dadurch eine örtlich und montagetechnisch zeitlich nachgelagerte gegenseitig-automatisierte Zentrierung der Schnittstellenkomponenten zueinander gewährleistet. Für eine integrale Lösung sind einstückig am Mitnehmerprofil angeformte Nockenabschnitte 4 , 4 vorgesehen, welche parallel zur Achse A vom Formschlussprofil als Rippen arrangiert sind. Durch den axialen Versatz dieser Rippen - in Relation zum
Zentierabschnitt Z - ist das gegenseitige Finden und Einschnäbel der Schnittstellenkomponenten besonders erleichtert. Die No- ckenabschnitte (Rippen) 4 können beispielhaft an der Steck¬ profilwelle 2 oder an der Wellenaufnahme 3 beziehungsweise wechselweise vorgesehen sein. Die Nockenabschnitte 4, also Rippen, können parallel zur Achse A mit einer durchgehend einheitlichen Höhe h versehen sein, oder die Höhe ist variiert gestaltet. Zur Höhenvariation der Nockenabschnitte bietet es sich insbesondere an, wenn diese geneigt zur Achse A vom Formschlussprofil, also gewissermaßen in Richtung auf den Einführabschnitt E spritz zulaufend, konifiziert, vorgesehen sind. Dadurch erfolgt der gegenseitige Zentrierungsprozess beim axialen einstecken der Komponenten keineswegs ruck- bzw.
schlagartig sondern quasikontinuierlich fortschreitend mit dem Vorteil einer besonders hohen Reproduzierbarkeit sowie Pro¬ zesssicherheit. Die Erfindung eignet sich auch ganz besonders für Wellenaufnahmen 3 die über eine Abtriebsradnabe aus Kunststoff (Kunststoffrad) verfügen, weil dann die Nockenabschnitte 4, also Rippen, gewissermaßen nebenbei kostenneutral in einem Arbeitsgang mit angeformt werden können. Die Nockenabschnitte 4 können in Anzahl, Platzierung sowie Gestaltung so optimiert werden, dass eine elastisch Relativverformung der Schnittstellenkomponenten zueinander möglich ist. Dies kann eine gegenseitig federelastische Verspannung der Schnittstellenkomponenten über die Nockenabschnitte 4 einschließen. Im Ergebnis wird eine elastisch selbstausgleichende Zentriermaßnahme mit elastischer Deformation unter Last ermöglicht. Dadurch ist eine gegenseitige Verzwängung der Schnittstellenkomponenten, beziehungsweise deren statisch überbestimmte Kooperation vorteilhafterweise ausgeschlossen. Beispielhaft ist gleich¬ zeitig eine Drehspielreduktion bis auf etwas +- 1° ermöglicht.
Es ist möglich, dass der Zentrierabschnitt eine gesonderte Komponente erfordert, welche die dezidierten Nockenabschnitte 4 als Vorsprünge trägt. Diese zusätzliche Komponente mit den Nockenabschnitten kann als Träger aus Kunststoff, wie insbe- sondere aus elastomerem Werkstoff, ausgeführt sein. Das
Grundprinzip folgt jedoch der integralen Anordnung und wobei der Zentrierabschnitt Z erst nach dem Einführabschnitt E entweder sprungartig oder durch abgeschrägt-konifizierte Formgebung der Nockenabschnitte 4 allmählich in Eingriff gelangt, um das
Lichtraumprofil zu verengen, beziehungsweise das gegenseitige Verdrehspiel der Schnittstellenkomponenten zu reduzieren.
Zusammenfassend ermöglichen die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung folgende Vorteile:
• Einfache Montagefähigkeit und präzise Zentrierung sind ohne Zielkonflik nebeneinander möglich
• Vermeidung von spielbedingtem Zuspannkraftverlust
• Reduktion von Leerweg - also erhöhte Systemdynamik beim Zuspannen und beim Lösen - einer elektrischen Parkbremse
• Eliminierung von Noise-Vibration-Harshness-Problemen - keine „Klackgeräusche" nach Lastrichtungswechseln
• Kostengünstige Herstellbarkeit (insbesondere bei inte¬ grierter Gestaltung in Verbindung mit einer Steckpro- filwellenaufnähme in einem Kunststoffabtriebsrad)
Die Erfindung wurde zwar vorrangig zur Drehspielreduktion bei einer Radbremse mit elektromotorischer Betätigung zur Umsetzung automatisierter Parkbremseingriffe geschildert. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf derartige Applikationen in einem Kraftfahrzeug beschränkt. Vielmehr ist auch eine Anwendung bei anderen Getriebemotorantrieben die präzise Verstellung erfordern prinzipiell ermöglicht, wie beispielsweise Getriebe- motorantriebe für Verschlußelemente nämlich Türen, Dächer, Verdecke, Fenster oder Lenkungen. Denn sämtliche elektrome- chanisch betriebene Systeme und Aktuatoren ermöglichen grundsätzlich interessante Fahrzeug-Zusatzfunktionalitäten, welche elektronisch gesteuert oder geregelt sowie fremdbetätigt, also fahrerunabhängig, umgesetzt werden können.
Bezugszeichenliste
1 Abtriebsschnittstelle
2 Steckprofilwelle 3 Wellenaufnahme
4 Nockenabschnitt
5 Profilflanke
6 Profilvorsprung
7 Profiltal
8 Steckprofilwellenende
A Achse
E Einführabschnitt Z Zentrierabschnitt h Höhe
s Spiel
Kk Kopfkreis
Fk Fußkreis
Za Zahnachse

Claims

Patentansprüche
1. Abtriebsschnittstelle (1) mit Formschlussprofil in Kompo¬ nentenbauweise umfassend eine außenverzahnte Steckprofilwelle (2) und eine dazu korrespondierend innenverzahnte Wellenaufnahme (3) als Gegenstück, insbesondere zur drehfesten Steckkupplung eines Getriebemotorantriebs mit einem angetriebenen Stellglied, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschlussprofil über einen Einführabschnitt (E) und über einen Zentrierabschnitt (Z) verfügt, dass Einführabschnitt (E) und Zentrierabschnitt (Z) an wenigstens einer der Schnittstellenkomponenten vorgesehen ist, und dass die Schnittstellenkomponente den Einführabschnitt (E) an Ihrem distalen, freien Ende neben dem Zentrierabschnitt (Z) aufweist .
2. Abtriebsschnittstelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführabschnitt (E) eine Spielpassung zwischen Steckprofilwelle (2) und Wellenaufnahme (3) definiert, und dass der Zentrierabschnitt (Z) eine Lichtraumprofilverengung durch Übergangs- , Press- oder Federpassung zwischen den
Schnittstellenkomponenten definiert .
3. Abtriebsschnittstelle (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierabschnitt (Z) mehrere No- ckenabschnitte (4) mit Höhe (h) integriert, und dass die No¬ ckenabschnitte (4) im Wesentlichen radial gerichtet zwischen Steckprofilwelle (2) und Wellenaufnahme (3) angeordnet sind.
4. Abtriebsschnittstelle (1) nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Nockenabschnitte (4) einstückig an einer Schnittstellenkomponente, wie insbesondere an der Steckpro¬ filwelle (2) und/oder einstückig an der Wellenaufnahme (3) und/oder als zusätzliche Komponente mit einem Träger zwischen den Schnittstellenkomponenten gelagert sind.
5. Abtriebsschnittstelle (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenabschnitte (4) jeweils elastisch und/oder plastisch deformierbar an einer Schnittstellenkomponente vorgesehen sind.
6. Abtriebsschnittstelle (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenabschnitte (4) j eweils auf Profilflanken (5) einer Schnittstellenkomponente vorgesehen sind.
7. Abtriebsschnittstelle (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenabschnitte (4) mit regelmäßiger, oder mit unregelmäßiger, Teilung am Umfang zueinander versetzt an einer Schnittstellenkomponente vorge- sehen sind.
8. Abtriebsschnittstelle (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenabschnitte (4) an der Wellenaufnahme (3) und/oder an der Steckprofilwelle (2) vorgesehen sind.
9. Abtriebsschnittstelle (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Profil¬ vorsprung (6) der Wellenaufnahme (3) jeweils zwei Nockenab- schnitte (4,4 ) zueinander symmetrisch vorgesehen sind, oder in gespiegeltem Arrangement mit Anordnung der Nockenabschnitte (4) an jedem Profiltal (7) von der Steckprofilwelle (2) .
PCT/EP2017/079899 2016-11-25 2017-11-21 Abtriebsschnittstelle für einen getriebemotorantrieb Ceased WO2018095901A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016223357.2A DE102016223357A1 (de) 2016-11-25 2016-11-25 Abtriebsschnittstelle für einen Getriebemotorantrieb
DE102016223357.2 2016-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018095901A1 true WO2018095901A1 (de) 2018-05-31

Family

ID=60480300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/079899 Ceased WO2018095901A1 (de) 2016-11-25 2017-11-21 Abtriebsschnittstelle für einen getriebemotorantrieb

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016223357A1 (de)
WO (1) WO2018095901A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3263936B1 (de) * 2016-06-28 2020-01-15 Guido Kochsiek Welle-nabe-verbindung
DE102018102511A1 (de) * 2018-02-05 2019-08-08 Lucas Automotive Gmbh Scheibenbremse mit Schwimmsattel und Festsattel
EP4403788A1 (de) * 2023-01-17 2024-07-24 Hilti Aktiengesellschaft Welle-nabe-verbindung zwischen einer metallischen welle und einer nabe aus kunststoff

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001021974A1 (de) 1999-09-23 2001-03-29 Continental Teves Ag & Co. Ohg Betätigungseinheit für eine elektromechanisch betätigbare scheibenbremse
DE10150705A1 (de) 2001-10-13 2003-04-17 Bayerische Motoren Werke Ag Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung
DE10316155A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-18 Sew Eurodrive Gmbh & Co Baureihe von Wellen und Verfahren zur Fertigung
DE102005059018A1 (de) * 2005-12-08 2007-06-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Welle-Nabe-Verbindung und Elektromotor
DE102013224191A1 (de) 2013-11-27 2015-05-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Welle-Nabe-Fügeverbindung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102013225861A1 (de) 2013-12-13 2015-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe-Fügeverbindung sowie Welle-Nabe-Fügeverbindung
US20150323014A1 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 Steering Solutions Ip Holding Corporation Spline press fit orientation lead in

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001021974A1 (de) 1999-09-23 2001-03-29 Continental Teves Ag & Co. Ohg Betätigungseinheit für eine elektromechanisch betätigbare scheibenbremse
DE10150705A1 (de) 2001-10-13 2003-04-17 Bayerische Motoren Werke Ag Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung
DE10316155A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-18 Sew Eurodrive Gmbh & Co Baureihe von Wellen und Verfahren zur Fertigung
DE102005059018A1 (de) * 2005-12-08 2007-06-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Welle-Nabe-Verbindung und Elektromotor
DE102013224191A1 (de) 2013-11-27 2015-05-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Welle-Nabe-Fügeverbindung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102013225861A1 (de) 2013-12-13 2015-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe-Fügeverbindung sowie Welle-Nabe-Fügeverbindung
US20150323014A1 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 Steering Solutions Ip Holding Corporation Spline press fit orientation lead in

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016223357A1 (de) 2018-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3350046B1 (de) Elektromechanischer bremskraftverstärker
WO2012065784A1 (de) Elektromechanisch betätigbare fahrzeugbremse mit verbessertem kolben
DE102013217161B4 (de) Lineareinheit
DE19634973C2 (de) Kupplungs- oder Bremsanordnung
EP1989096B1 (de) Schraubradgetriebe für zahnstangenlenkung
WO2015022224A2 (de) Kombinierte fahrzeugbremse mit einem kugelgewindegetriebe
WO2011051017A1 (de) Getriebe-antriebseinheit
DE102014107073A1 (de) Lenkgetriebe
EP3497343B1 (de) Lenkwelle für ein kraftfahrzeug
EP3722641A1 (de) Planetenträgeranordnung eines planetengetriebes, insbesondere eines planetengetriebes eines seitentürantriebes, sowie verfahren zum herstellen einer derartigen planetenträgeranordnung
EP2155532B1 (de) Kugelgewindetrieb
WO2020064805A1 (de) Elektrischer radbremsaktuator mit verbesserter endlagenerkennung
DE102012007329B4 (de) Welle-Nabe-Verbindung
WO2018095901A1 (de) Abtriebsschnittstelle für einen getriebemotorantrieb
DE102010040941A1 (de) Getriebemotorantrieb - insbesondere für eine kombinierte Kraftfahrzeugbremse
WO2016124299A1 (de) Vorrichtung zur einbringung eines hilfsdrehmoments in eine lenkwelle
DE102011085367A1 (de) Getriebemotorantrieb - insbesondere für eine kombinierte Kraftfahrzeugbremse
DE102007062363A1 (de) Schaltgetriebe
WO2020182399A1 (de) Differentialgetriebe
DE102019107644A1 (de) E-Achsenaktor mit Lagerung des Ritzels am Gehäuse und elektromotorisch aktuierbares Achsengetriebe
EP3807557A1 (de) Elektromechanische servolenkung mit einem schraubradgetriebe und einem getriebegehäuse
DE102016216717A1 (de) Getriebemotorantrieb mit im Getriebegehäuse integrierter Lagerbrille
DE102010039253A1 (de) Teleskopierbare Kraftfahrzeuglenkwelle mit Schwingungsdämpfer
DE102009047378A1 (de) Kombinierte Betriebs- und Feststellbremse
EP1794477B1 (de) Getriebe-antriebseinheit mit einem einstellelement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17804859

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17804859

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1