BE1031427B1 - Elektromechanische Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Antriebsträger (100), an dem ein elektrischer Motor (41, 42) und eine Stellvorrichtung (5) angebracht ist, die mit einer Motorwelle (411, 421) getriebemäßig gekuppelt ist und von der ein Bremsteil (22) verstellbar ist, wobei der Motor (41, 42) ein Motorgehäuse (413, 423) aufweist, in dem die in axialer Richtung erstreckte Motorwelle (411, 421) in einem stirnseitigen Lagerdeckel (414, 424) gelagert ist und von diesem axial vorsteht, wobei das Motorgehäuse (413, 423) an dem Antriebsträger (100) fixiert ist. Um eine verbesserte Fertigung und Montage zu ermöglichen, und den Bauraum und das Gewicht gering zu halten, schlägt die Erfindung vor, dass der Antriebsträger (100) eine Ausnehmung (101) aufweist, in der das Motorgehäuse (413, 423) in axialer und radialer Richtung formschlüssig aufnehmbar ist, wobei das Motorgehäuse (413, 423) stirnseitig gegen eine axiale Stützfläche (104) der Ausnehmung (101) verspannbar ist.

Description

t BE2023/5186

Elektromechanische Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfas- send einen Antriebsträger, an dem ein elektrischer Motor und eine Stellvorrichtung angebracht ist, die mit einer Motorwelle getriebemäBig gekuppelt ist und von der ein Bremsteil verstellbar ist, wobei der Motor ein Motorgehäuse aufweist, in dem die in axialer Richtung erstreckte Motor- welle in einem stirnseitigen Lagerdeckel gelagert ist und von diesem axial vorsteht, wobei das

Motorgehäuse an dem Antriebsträger fixiert ist.

Eine derartige Bremsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs ist als Reibungsbremse ausgebildet, bei dem ein am Fahrgestellt abgestütztes, relativ zur Drehung des zu bremsenden Rades festste- hendes Bremsteil mittels einer Stellvorrichtung in Bremseingriff gebracht werden kann mit ei- nem Gegenbremsteil, welches mit dem Rad rotiert. Im Bremseingriff wird ein Reibkontakt zwi- schen Bremsteil und Gegenbremsteil erzeugt, wobei das durch Reibung erzeugte Bremsmo- ment umso größer ist, je höher die von der Stellvorrichtung in der Verstellrichtung ausgeübte

Verstellkraft ist.

Eine verbreitete Bauform sind die im Prinzip bekannten Scheibenbremsen, bei denen das Ge- genbremsteil durch eine mit dem Rad rotierende Bremsscheibe gebildet wird, die von einem

Bremssattel beidseitig axial umgriffen wird. Durch mindestens einen an dem Bremssattel axial abgestützten, bevorzugt linearen Stelltrieb kann ein Bremsteil, in der Regel ein Bremsbelag, in einer axialen Verstellrichtung verstellt und dadurch in Reibkontakt mit einer Axialseite der

Bremsscheibe gebracht werden, wobei die Bremsscheibe zwischen dem verstellten Bremsteil und einem weiteren, axial gegenüberliegend an dem Bremssattel abgestützten Bremsteil im

Bremseingriff reibschlüssig eingespannt wird.

Aus der DE 10 2017 123 266 A1 ist es bekannt, dass die Stellvorrichtung zwei in Verstellrich- tung seriell angeordnete Stelltriebe aufweist. Jeder der Stelltriebe weist ein antriebsseitiges An- triebselement und ein relativ dazu linear in der axialen Verstellrichtung verstellbares abtriebssei- — tiges Abtriebselement auf. Zur Realisierung einer Verstellbewegung weist jedes Antriebsele- ment ein Antriebsrad auf, bevorzugt ein Getrieberad wie ein Zahnrad oder dergleichen, welches

? BE2023/5186 durch einen elektrischen Motor, dem Stellmotor, um seine Achse drehend antreibbar ist. Die

Drehung des Antriebsrads wird in dem Stelltrieb jeweils in eine relative Verstellbewegung bzw einen Stellhub des Abtriebselements relativ zum Antriebselement in der axialen Verstellrichtung umgesetzt. In dem gattungsgemäßen Stand der Technik sind die beiden Antriebsräder des ers- ten und zweiten Stelltriebs koaxial auf einer in der axialen Verstellrichtung liegenden gemeinsa- men Achse angeordnet.

Ein Stelltrieb bildet jeweils eine in der Verstellrichtung axial wirksame Hub- oder Verstelleinrich- tung. Beispielsweise kann ein Stelltrieb einen Spindeltrieb aufweisen, bei dem das Antriebsele- ment eine Spindelmutter aufweist, und das Abtriebselement eine darin eingreifende Gewinde- spindel, oder umgekehrt. Es können auch andere Bauformen von Stelltrieben eingesetzt wer- den, die beispielsweise Rampenlager, Nocken- oder Kurvenscheiben, Kippstiftanordnungen o- der dergleichen umfassen können, und ebenfalls eine Drehung des Antriebselements in eine lineare Verstellung des Abtriebselements umsetzen.

Der Stellvorrichtung und der oder die Motoren sind an einem Antriebsträger derart montiert, dass ein an einer drehend antreibbaren Motorwelle des Motors angebrachtes Getrieberad, bei- spielsweise ein Zahnrad, im Getriebeeingriff mit dem Antriebsrad eines Stelltriebs steht, wie in der genannten DE 10 2017 123 266 A1 beschrieben ist. Der Antriebsträger ist mit dem Brems- — sattel verbunden. Er weist einen plattenförmigen Montageabschnitt auf, der sich flächenhaft er- streckt, und an dem der Motor derart festgelegt ist, dass die Motorwelle und die dazu parallele

Achse der Stellvorrichtung senkrecht zu dem Antriebsträger stehen.

Der Motor weist ein Motorgehäuse auf, in dem die Motorwelle samt Rotor drehbar gelagert ist und das mit dem Antriebsträger verbunden ist. Das Motorgehäuse umfasst einen stirnseitigen

Lagerdeckel, durch den die Motorwelle axial nach vorn zum Antriebsträger hin durchgeführt ist.

Der Lagerdeckel ist mit dem Motorgehäuse verbunden, welches mit dem Antriebsträger verbun- den ist.

Für einen laufruhigen und verschleibarmen Betrieb ist es wesentlich, dass die Motorwelle paral- lel in definiertem Anstand zur Achse des Stelltriebs ausgerichtet ist, so dass ein optimaler Ge- triebeeingriff gegeben ist. Dies erfordert, dass der Motor an dem Antriebsträger relativ zum

Stelltrieb an dem Antriebsträger präzise positioniert und sicher fixiert ist. Dabei sollen der Auf- wand zur Fertigung und Montage, und auch der Bauraumbedarf und das Gewicht möglichst ge- ring sein. Nachteilig an den bekannten Ausführungen ist jedoch, dass die Montage und Ausrich- tung des Motorgehäuses am Antriebsträger aufwendig ist.

Eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2013 018946 A1 bekannt.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung, eine verbesserte Fertigung und Montage zu ermöglichen, und den Bauraum und das

Gewicht gering zu halten.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einer elektromechanischen Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen An- triebsträger, an dem ein elektrischer Motor und eine Stellvorrichtung angebracht ist, die mit ei- ner Motorwelle getriebemäßig gekuppelt ist und von der ein Bremsteil verstellbar ist, wobei der Motor ein Motorgehäuse aufweist, in dem die in axialer Richtung erstreckte Motor- welle in einem stirnseitigen Lagerdeckel gelagert ist und von diesem axial vorsteht, wobei das

Motorgehäuse an dem Antriebsträger fixiert ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der An- triebsträger eine Ausnehmung aufweist, in der das Motorgehäuse in axialer und radialer Rich- tung formschlüssig aufnehmbar ist, wobei das Motorgehäuse stirnseitig gegen eine axiale Stütz- fläche der Ausnehmung verspannbar ist.

Die Ausnehmung stellt eine Aufnahme für den Motor bereit, in welcher das Motorgehäuse axial und radial definiert relativ zum Antriebsträger ausgerichtet definiert aufgenommen werden kann.

Die Ausnehmung weist eine durch den Antriebsträger durchgehende Öffnung auf, durch welche die Motorwelle senkrecht durch den Antriebsträger durchgeführt ist.

Die Stützfläche kann an einem radial nach innen in die Öffnung der Ausnehmung vorspringen- den Stützvorsprung ausgebildet sein, beispielsweise an einer am Rand der Öffnung angeordne- ten Stufe oder dergleichen. Der offene Querschnitt der Ausnehmung ist derart auf den Außen- querschnitt des Motorgehäuses abgestimmt, so dass dieses mit geringem radialen Spiel axial — in Richtung der durch die Motorwelle definierten Motorachse definitionsgemäß nach vorn - in die Ausnehmung eingeführt werden kann, bis es axial gegen die Stützfläche anschlägt. Dabei ragt die Motorwelle auf der dem Motor abgewandten Seite des Antriebsträgers hervor.

Der auf der vorderen Stirnseite des Motorgehäuses angeordnete Lagerdeckel kann gegen die

Stützfläche abgestützt und mit dem Motorgehäuse verspannt werden.

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Ein Vorteil ist, dass das Motorgehäuse beim Einsetzen in der Ausnehmung in radialer Richtung formschlüssig gehalten ist und dabei beim Anschlag gegen die Stützfläche auch in axialer Rich- tung formschlüssig abgestützt ist. Somit ist der in der Ausnehmung aufgenommene Motor rela- tiv zum Antriebsträger räumlich definiert positioniert. Eine Verspannung zur Fixierung des Mo- tors kann nach dem Einsetzen in die Ausnehmung erfolgen. Dadurch wird die Montage in vor- teilhafter Weise vereinfacht und es kann einfach ein definierter Getriebeeingriff mit der Stellvor- richtung bereitgestellt, beispielsweise über miteinander in Eingriff stehende Getrieberäder der

Motorwelle und der Stelleinrichtung.

Es ist möglich, dass die Stützfläche an einem in der Ausnehmung radial nach innen vorsprin- genden Vorsprung ausgebildet ist. Der Vorsprung kann bevorzugt eine innen in der Ausneh- mung zumindest über einen Teil des Umfangs umlaufende Stufe oder dergleichen aufweisen, an der die Stützfläche parallel zur flächigen Erstreckung eines Montageabschnitts des Antriebs- trägers ausgebildet ist.

Es ist bevorzugt, dass der Lagerdeckel stirnseitig an dem Motorgehäuse angebracht ist. Der La- gerdeckel kann dabei zunächst als separates Teil bereitgestellt und beim Zusammenbau nach dem Einsetzen des Rotors mit der Motorwelle mit dem Motorgehäuse zusammengefügt werden.

Dadurch wird eine rationelle Montage des Motors ermöglicht.

Es kann vorgesehen sein, dass der Lagerdeckel axial gegen die Stützfläche abgestützt ist.

Der axial vorne an dem Motorgehäuse angebrachte Lagerdeckel kann mit seiner vorderen, von dem Motorgehäuse abgewandten Stirnseite gegen die Stützfläche anliegen. Auf seiner der

Stirnseite axial abgewandten Rückseite ist der Lagerdeckel mit dem Motorgehäuse verbunden.

Es ist vorteilhaft, dass der Lagerdeckel zwischen der Stützfläche und dem Motorgehäuse ver- spannbar ist. Dabei weist der Lagerdeckel zumindest einen Abschnitt auf, der axial zwischen dem Motorgehäuse und der Stützfläche angeordnet ist. Somit kann der Lagerdeckel axial ge- gen dadurch gegen das Motorgehäuse verspannt werden, dass dieses gegen die Stützfläche verspannt wird. Mit anderen Worten befindet sich der Lagerdeckel zumindest abschnittweise im

Kraftfluss der Verspannung des Motorgehäuses mit dem Antriebsträger. Dadurch kann die Fi- xierung des Motors mit dem Antriebsträger und die Fixierung des Lagerdeckels an dem Motor- gehäuse beim Verspannen in einem einzigen Montageschritt erfolgen, so dass der Aufwand in vorteilhafter Weise reduziert wird.

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Beispielsweise kann der Lagerdeckel einen axialen Ansatz aufweisen, der in eine axiale Öff- nung des Motorgehäuses eingesetzt ist, und einen umlaufenden Kragen, der radial nach außen über den Querschnitt der Öffnung vorsteht. Der Kragen kann im Wesentlichen denselben Au-

Benquerschnitt wie das Motorgehäuse aufweisen, und ist axial zwischen der Stützfläche und dem Motorgehäuse angeordnet. Beim Verspannen des Motorgehäuses gegen die Stützfläche kann dadurch der Lagerdeckel gleichzeitig an der Stützfläche abgestützt und an dem Motorge- häuse festgelegt werden. Ein Vorteil dabei ist, dass der Lagerdeckel vor dem Einbau des Mo- tors in die Bremsvorrichtung lediglich provisorisch mit dem Motorgehäuse verbunden werden muss, und die endgültige Fixierung in einem Montageschritt beim Verspannen des Motors mit dem Antriebsträger erfolgen kann. Die Verspannung erfüllt somit eine doppelte Funktion der Fi- xierung des Motors mit dem Antriebsträger und der Fixierung des Lagerdeckels am Motorge- häuse. Beispielsweise kann der Lagerdeckel mit einem axialen Ansatz in das Motorgehäuse le- diglich kraftschlüssig eingesteckt oder auf das Motorgehäuse aufgesteckt werden. Dadurch können aufwendige Schraub-, Schweiß oder sonstige Fügeverbindungen zwischen dem Lager- deckel und dem Motorgehäuse wegfallen, so dass der Aufbau des Motors vereinfacht wird, und

Gewicht eingespart werden kann.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Motorgehäuse ein Flanschelement aufweist, wel- ches von der Stirnseite axial beabstandet ist und radial über die Ausnehmung übersteht.

Das Flanschelement ragt von dem Motorgehäuse radial nach außen und steht dabei über die

Ausnehmung vor. Es ist mit dem Antriebsträger verbindbar. Hierzu können Befestigungsmittel vorgesehen sein, die außerhalb der Ausnehmung mit dem Antriebsträger verbunden werden können, um das Motorgehäuse axial gegen eine Außenseite des Bremsengehäuses zu ver- spannen. Beispielsweise können in dem Flanschelement bevorzugt mehrere axiale Flanschboh- rungen über den Umfang verteilt vorgesehen sein, durch die Befestigungselemente wie Schrau- ben oder dergleichen hindurchgeführt und in korrespondierende Gewindebohrungen in dem An- triebsträger eingeschraubt werden können. Dadurch, dass das Flanschelement einen axialen

Abstand zur vorderen Stirnseite des Lagerdeckels hat, kann durch die axiale Verspannung des

Flanschelements gegen den Antriebsträger das in die Ausnehmung eintauchende Motorge- _ häuse mit dem Lagerdeckel stirnseitig gegen die in der Ausnehmung angeordnete Stützfläche verspannt werden. Auf diese Weise kann durch das Flanschelement der Motor in der durch die

Ausnehmung definierten Position an dem Antriebsträger fixiert werden, und gleichzeitig kann dadurch der Lagerdeckel mit dem Motorgehäuse verspannt und fest verbunden werden.

Der axiale Abstand des Flanschelements von der Stirnseite des stirnseitig vorn an dem Motor-

° BE2023/5186 gehäuse angebrachten Lagerdeckels ist bevorzugt größer als die Tiefe der Ausnehmung, ge- messen von der Stützfläche bis zur Außenseite des Antriebsträger im Bereich des Flanschele- ments. Dadurch kann der Lagerdeckel durch Verspannen des Flanschelements axial zwischen der Stützfläche und dem Motorgehäuse eingespannt. Der Vorteil ist, dass der Lagerdeckel durch die Verbindung des Motorgehäuses mit dem Antriebgehäuse ohne zusätzliche Verbin- dungsmittel sicher mit dem Motorgehäuse verbunden werden kann. Dadurch kann der Motor einfacher und leichter ausgebildet sein.

Es kann vorgesehen sein, dass das Motorgehäuse zumindest teilweise einen Hohlquerschnitt aufweist, an dem der Lagerdeckel formschlüssig festlegbar ist. Das Motorgehäuse kann bei- spielsweise topf- oder becherfôrmig ausgebildet und durch den darauf angebrachten Lagerde- ckel axial vorn verschlossen sein. Die den Rotor aufweisende Motorwelle kann in einem Endbe- reich innen in dem Motorgehäuse gelagert sein, und mit ihrem anderen Endbereich in dem La- gerdeckel drehbar gelagert und durch diesen nach außen hindurchgeführt sein. Der Hohlquer- schnitt kann beispielsweise einen im Wesentlichen zylindrischen Rohrabschnitt aufweisen, aus dessen offener Stirnseite der Lagerdeckel durch axiale Verspannung festlegbar ist. Es kann bei- spielsweise ein zylindrischer Ansatz des Lagerdeckels formschlüssig in die Offnung des Hohl- querschnitts eingesteckt sein, und ein im Wesentlichen ringfôrmiger Kragen kann in der voran- gehend beschriebenen Weise zwischen der Stützfläche und der Stirnseite des Rohrabschnitts eingespannt sein.

Es kann vorteilhaft sein, dass das Motorgehäuse, der Lagerdeckel und/oder der Antriebsträger ein Gussteil aufweisen. Das Gussteil kann ein Spritzgussteil aus einem thermoplastischen

Kunststoff sein, der gegebenenfalls zur Erhöhung der Festigkeit faserverstärkt sein kann, oder ein Druckgussteil aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Aluminium-, Magne- sium- oder Zinklegierungen. Im Gussverfahren kônnen komplexe Formgebungen rationell reali- siert werden. Beispielsweise können die erfindungsgemäße Ausnehmung und gegebenenfalls weitere Funktionselemente einstückig an dem Antriebsträger angeformt sein. Entsprechend können an dem Motorgehäuse das Flanschelement und gegebenenfalls weitere Funktionsele- mente einstückig angeformt sein. An dem Lagerdeckel können beispielsweise ein Ansatz zur

Verbindung mit dem Motorgehäuse, eine Lageraufnahme für die Motorwelle oder dergleichen einstückig angeformt sein.

Es ist möglich, dass zwischen der Ausnehmung und dem Motorgehäuse ein elastisches Hal- teelement und/oder Dichtelement angeordnet ist. Beispielsweise kann ein elastisch verformba-

7 BE2023/5186 rer O-Ring aus einem Gummi- oder Polymerwerkstoff radial zwischen einer umlaufenden Innen- fläche der Ausnehmung und einer Außenfläche des Motorgehäuses eingeklemmt sein. Dadurch kann das Motorgehäuse durch einfaches axiales Einstecken in die Ausnehmung bereits vorläu- fig kraft- oder reibschlüssig an dem Antriebsträger in Position gehalten werden, wodurch die nachfolgende Verspannung vereinfacht werden kann. Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein O-Ring in einer über den Umfang umlaufenden Nut der Ausnehmung oder des Motorgehäu- ses aufgenommen und dadurch formschlüssig in axialer Richtung gehalten ist.

Außerdem kann durch einen O-Ring oder ein anderes elastisches Dichtelement das Motorge- häuse in der Ausnehmung wirksam gegen Eindringen von Feuchtigkeit oder Verunreinigungen abgedichtet werden.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Antriebsträger mindestens zwei Ausnehmungen auf- weist. In jeder der Ausnehmungen kann ein Motor fixiert sein, der jeweils einen Stelltrieb der

Stellvorrichtung antreiben kann. Dadurch ist es möglich, zwei Motoren zum Antrieb von zwei

Stelltrieben der Stellvorrichtung an dem Antriebsträger zu montieren. Vorteilhaft ist dabei, dass erfindungsgemäß beide Motoren relativ zu den Stelltreiben einfach und sicher positioniert und montiert werden können.

Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass die Bremsvorrichtung eine Stellvorrichtung und ein damit verbundenes Bremsteil umfasst, das von der Stellvorrichtung entlang einer Achse verstellbar und mit einem Gegenbremsteil in Bremseingriff bringbar ist, wobei die Stellvorrich- tung einen ersten Stelltrieb und einen seriell damit gekoppelten zweiten Stelltrieb aufweist, wo- bei der erste Stelltrieb ein drehend antreibbares erstes Antriebsrad aufweist, und der zweite

Stelltrieb ein drehend antreibbares, zu dem ersten Antriebsrad koaxiales zweites Antriebsrad aufweist, wobei zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad eine Kupp- lungsvorrichtung angeordnet ist.

Die Stellvorrichtung ist von mindestens einem elektrischen Stellmotor antreibbar. Dieser steht bevorzugt mit mindestens einem Antriebsrad in Getriebeeingriff. Vorzugsweise kann für das erste und zweite Antriebsrad jeweils ein Stellmotor vorgesehen sein. Der oder die Stellmotoren sind erfindungsgemäß von einer der Bremsvorrichtung zugeordneten Radbremsensteuereinheit ansteuerbar.

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Es kann vorgesehen sein, dass die Kupplungsvorrichtung als Reibkupplung ausgebildet ist mit einem Reibelement, dass im Kupplungseingriff reibschlüssig mit einem Gegenreibelement ver- bindbar ist.

Im Folgenden werden das erste und das zweite Antriebsrad zusammen auch als die beiden An- triebsräder oder kurz als die Antriebsräder bezeichnet.

Die Antriebsräder können jeweils als Zahnrad, beispielsweise als Stirnrad, oder aus als Rie- men- oder Zahnriemenrad oder Schneckenrad ausgebildet sein, so dass generell ein Getriebe- rad zur Verfügung gestellt wird, über das ein Antriebsmoment von einem elektrischen Stellmotor in den Stelltrieb eingekoppelt werden kann.

Zwischen den Antriebsrädern ist eine Reibkupplung realisiert. Diese umfasst ein Reibelement, welches mit dem einen der Antriebsräder drenmomentschlüssig verbunden ist, und ein damit korrespondierendes Gegenreibelement, welches mit dem jeweils anderen Antriebsrad drehmo- mentschlüssig verbunden ist. Das Reibelement kann mit dem Gegenreibelement in jeder belie- bigen relativen Winkelstellung in reibschlüssigen Kupplungseingriff gebracht werden. Dabei wird eine rein kraftschlüssige Kupplung realisiert, im Unterschied zu einer formschlüssigen Rastver- bindung. Dadurch kann die relative Stellung der Antriebsräder zueinander kontinuierlich vorge- geben werden, im Gegensatz zu den diskreten Raststufen einer Rastverbindung. Entsprechend ist eine gleichmäßige, kontinuierliche Verstellung des zweiten Stelltriebs relativ zum ersten

Stelltreib ermöglicht, und es kann eine kontinuierliche Justierung des Luftspalts erfolgen. Dies ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine gleichmäßige Nachführung des optimalen Arbeits- punkts der Bremsvorrichtung an die kontinuierliche Abnutzung des Bremsteils im Betrieb, d.h. dem kontinuierlichen Verschleiß des Bremsbelags. Verglichen mit einer nur stufenweisen Jus- tiermöglichkeit kann ein durchgehend verbessertes Ansprechverhalten der Bremsvorrichtung realisiert werden, und damit eine erhöhte Betriebssicherheit und ein höherer Bedienkomfort.

Ein weiterer Vorteil gegenüber einer Rastkupplung ist, dass zum Betätigen und Lösen der

Kupplungsvorrichtung im Wesentlichen keine axiale Relativbewegung zwischen den im Kupp- lungseingriff stehenden Kupplungselementen erforderlich ist, beispielsweise zwischen den An- triebsrädern oder den Rastelementen, die zum Erzeugen und Lösen des rastbaren Formschlus- ses zwangsläufig zueinander bewegbar sein müssen. Dagegen kann der reine Kraftschluss zwi- schen dem erfindungsgemäfBen Reib- und Gegenreibelement einfach durch die angelegte axi- ale Betätigungskraft vorgegeben werden, wobei Reib- und Gegenreibelement nicht axial relativ

3 BE2023/5186 zueinander bewegt werden müssen. Dadurch wird eine einfachere und zuverlässigere konstruk- tive Gestaltung der Kupplungsvorrichtung ermöglicht.

Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Reibkupplung ein definiert vorgebbares Kupplungsmo- ment aufweist. Das Kupplungsmoment gibt das maximale Differenzmoment an, welches durch den Reibschluss im Kupplungseingriff kraftschlüssig zwischen Reibelement und Gegenreibele- ment übertragen werden kann. Beim Überschreiten des Kupplungsmoments rutscht die Kupp- lungsvorrichtung durch, so dass die beiden Antriebsräder relativ zueinander verdreht werden.

Ein Vorteil dabei ist, dass die erfindungsgemäße Reibkupplung kontinuierlich gleitend durch- rutscht, so dass eine verbesserte, gleichmäßige Nachjustierung des Luftspalts ermôglich wird.

Darüber hinaus müssen keine axialen Ausweichbewegungen von Rastelementen wie bei der bekannten Rastkupplung konstruktiv berücksichtigt und abgefangen werden.

Es ist vorteilhaft, dass das Reibelement und das Gegenreibelement koaxial angeordnet sind.

Dabei korrespondiert die koaxiale Anordnung mit der koaxialen Anordnung der Antriebsräder.

Das Reibelement und das Gegenreibelement können konstruktiv einfach und in einer kompak- ten Bauform im Bereich der axial gegeneinander gerichteten Stirnseiten der Antriebsräder an- geordnet sein. Durch die vorangehend beschriebene Erzeugung des reinen Kraftschlusses der

Kupplung sind keinerlei bewegliche Teile erforderlich.

In einer vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass das Reibelement und das Gegen- reibelement konisch ausgebildet sind. Das Reibelement kann dabei einen zumindest abschnitt- weise in der axialen Verstellrichtung zusammenlaufenden Kegelabschnitt mit einer konischen

Reibfläche aufweisen, der als Außenkonus oder Innenkonus ausgebildet sein kann, und der mit einem korrespondierenden Kegelabschnitt am Gegenreibelement, der entsprechend gegensin- nig als Innenkonus oder Außenkonus ausgestaltet ist und eine konische Gegenreibfläche auf- weist. Zur Erzeugung des Kupplungseingriffs taucht der Außenkonus in den Innenkonus ein, wobei die konischen Reib- und Gegenreibflächen durch eine axiale Betätigungskraft der Kupp- lung reibschlüssig gegeneinander belastet werden. Ein Vorteil dabei ist, dass durch den Konus eine Kraftübersetzung der axial einwirkenden Betätigungskraft der Kupplung in die zwischen den konischen Reibflächen im Reibkontakt wirkende Normalkraft erfolgen kann. So kann durch eine flachere Steigung eine relativ kleine axiale Betätigungskraft in eine größere Normalkraft im

Reibkontakt umgesetzt werden, wodurch bereits durch eine relativ kleine axiale Betätigungs- kraft der Kupplung ein hohes Kupplungsmoment realisierbar ist.

Alternativ oder zusätzlich zu der vorgenannten Ausführung kann vorgesehen sein, dass das

Reibelement und das Gegenreibelement planar ausgebildet sind. Dabei sind die miteinander korrespondierenden Reibflächen zumindest abschnittweise als plane Axialflächen ausgebildet, ähnlich einer Scheibenkupplung. Es wird eine bauraumsparende Anordnung ermöglicht, insbe- sondere wenn nur ein relativ kleines Kupplungsmoment realisiert werden soll.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Reibelement und das Gegenreibelement gegen- einander vorgespannt sind. Bevorzugt sind das Reibelement und das Gegenreibelement elas- tisch bzw. federnd gegeneinander vorgespannt. Dabei werden die Reib- und Gegenreibflächen mit einer vorgegebenen axialen Vorspannkraft im Reibschluss gegeneinander angepresst. Zur

Erzeugung der Vorspannkraft kann bevorzugt ein elastisches Vorspannelement vorgesehen sein, beispielsweise ein Federelement oder dergleichen. Das Kupplungsmoment der Reibkupp- lung wird durch die senkrecht zum Reibkontakt wirkende Betätigungskraft bestimmt, also die axial zwischen Reib- und Gegenreibelement aufgebrachte Kraft, wobei das Kupplungsmoment umso größer ist, je größer die Vorspannkraft ist. Dies eröffnet die vorteilhafte Möglichkeit, das

Kupplungsmoment einfach durch die durch das Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft vor- zugeben. Beispielsweise kann bei einem in axialer Richtung druckelastischen Federelement, wie einer Druckfeder, die ausgeübte Vorspannkraft einfach durch der Federkonstante und die

Kompression der Feder vorgegeben und angepasst werden.

Die vorgenannte Ausführungsform kann in vorteilhafter Weise dadurch realisiert sein, dass das

Reibelement und/oder das Gegenreibelement axial verlagerbar und über ein axial wirksames

Federelement gegen das erste Antriebsrad oder das zweite Antriebsrad abgestützt ist. Das Rei- belement oder das Gegenreibelement sind dabei drehmomentschlüssig, und axial verlagerbar mit dem einen Antriebsrad verbunden, beispielsweise über radial vorstehende, einen in Um- fangsrichtung wirksamen Formschluss erzeugende Mitnehmer. Das zwischen dem Reibelement oder dem Gegenreibelement und dem einen Antriebsrad axial eingespannte Federelement, wel- ches bevorzugt als axial wirksame Druckfeder ausgebildet ist, sorgt dafür, dass das Reib- oder

Gegenreibelement axial gegen das korrespondierende, an dem anderen Antriebsrad axial ab- gestützte Gegenreib- oder Reibelement vorgespannt, d.h. axial im Reibkontakt dagegen ange- presst wird. Das korrespondierende Gegenreib- oder Reibelement ist drehschlüssig mit dem je- weils anderen Antriebsrad verbunden. Es ist auch möglich, dass alternativ oder zusätzlich das

Gegenreibelement über ein Federelement an einem der Antriebsräder abgestützt ist. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass diese Reibkupplung konstruktiv einfach und bauraumsparend zwi- schen den Antriebsrädern eingegliedert werden kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es möglich, dass das Reibelement und/oder das Gegen- reibelement in dem ersten Antriebsrad oder dem zweiten Antriebsrad angeordnet ist. So ist es beispielsweise möglich, das eine Antriebsrad im Wesentlichen trommelförmig zu gestalten, so dass in einem von dem umlaufenden Zahnrad oder Zahnkranz umschlossenen Innenraum das

Reib- oder Gegenreibelement angeordnet sein kann. Dadurch wird eine kompakte, gegen äu- here Einflüsse geschützte Bauform ermöglicht. So kann beispielsweise das Antriebsrad des ersten Stelltriebs ein konisches Reibelement aufweisen, welches axial in ein als Innenkonus ausgebildetes Gegenreibelement eingreift, das zumindest teilweise innerhalb des zweiten An- triebsrads angeordnet ist.

Eine besonders kompakte Bauform kann — insbesondere bei der zuletzt genannten Ausführung — dadurch realisiert sein, dass die Antriebsräder innerhalb der axialen Erstreckung der Stell- triebe angeordnet sind, also nicht einseitig axial vorstehend angebracht sind.

Es ist bevorzugt, dass das Reibelement und/oder das Gegenreibelement einen Reibbelag auf- weisen. Das Reib- und Gegenreibelement weisen bevorzugt einen metallischen Grundkörper auf, beispielsweise aus Stahl. Zur Vermeidung von Metall-Metall-Kontakt kann bevorzugt eine

Beschichtung oder ein Belag zur Erzeugung einer Reibpaarung mit einer definierten Reibkraft aufgebracht sein, beispielsweise aus Sinter-, Metall- und/oder Keramikreibwerkstoffen, Ver- bundwerkstoffen oder dergleichen. Dadurch kann ein definiertes, reproduzierbares Kupplungs- moment gewährleistet werden.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Stelltrieb einen Spindeltrieb aufweist. Dabei greift in an sich bekannter Weise eine Gewindespindel in eine Spindelmutter ein, und ein relativer drehender

Antrieb über ein mit der Gewindespindel oder der Spindelmutter verbundenes Antriebsrad. Es ist möglich, dass die Spindelmutter das antriebsseitige Antriebselement des Stelltriebs bildet, und die Gewindespindel das relativ dazu linear verstellbare, ausgangsseitige Abtriebselement, oder umgekehrt.

Es ist möglich, dass ein Stelltrieb eine Kugelrampenanordnung, Keilscheibenanordnung, oder eine Kippstiftanordnung aufweist. Bei einer Kugelrampenanordnung, auch als Rampenlager be- zeichnet, weisen das Antriebs- und Abtriebselement bevorzugt Kurvenscheiben mit gegen die

Achse geneigten Laufbahnen oder Rampen auf, zwischen denen in Umfangsrichtung abwälz- bare Kugeln angeordnet sind. Eine relative Drehung führt durch die dabei auf den Rampen ab- — rollenden Kugel dazu, dass das Abtriebselement relativ zum Antriebselement axial verlagert wird. Bei einer an sich bekannten Kippstiftanordnung sind Kippstifte derart zwischen Antriebs-

und Abtriebselement angeordnet und jeweils in Umfangsrichtung abgestützt, dass sie bei einer relative Drehung je nach Drehrichtung stärker oder schwächer gegen die Achse geneigt sind, wodurch der Abstand zwischen Antriebs- und Abtriebselement ebenfalls verstellbar ist.

In der Stellvorrichtung können zwei gleichartig wirkende Stelltriebe als erste und zweite Stell- triebe miteinander kombiniert sein, beispielsweise zwei Spindeltriebe. Es ist auch möglich, zwei unterschiedliche Bauarten miteinander zu kombinieren, beispielsweise eine Kugelrampenanord- nung als ersten Stelltrieb, und einen Spindeltrieb als zweiten Stelltrieb zur Justierung des Luft- spalts. Dabei können die jeweiligen charakteristischen Eigenschaften jeder Bauform optimal ausgenutzt werden. Beispielsweise kann mit einer Kugelrampenanordnung mit geringem Auf- wand eine nichtlineare Verstellcharakteristik realisiert werden, und/oder zumindest abschnitt- weise selbsthemmende Eigenschaften, und/oder eine definierte Totpunkt- oder Strecklage, die einen definierten Verstellweg ermöglicht. Die Realisierung der genannten positiven Eigenschaf- ten kann zumindest teilweise eine präzise Vorgabe des Luftspalts erfordern, was mit der erfin- dungsgemäßen Reibkupplung problemlos realisiert werden kann.

Eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung kann eine Stellvorrichtung und ein damit verbunde- nes Bremsteil umfassen, das von der Stellvorrichtung entlang einer Achse verstellbar und mit einem Gegenbremsteil in Bremseingriff bringbar ist, wobei die Stellvorrichtung einen ersten

Stelltrieb und einen seriell damit gekoppelten zweiten Stelltrieb aufweist, wobei der erste Stell- trieb ein drehend antreibbares erstes Antriebsrad aufweist, und der zweite Stelltrieb ein dre- hend antreibbares, zu dem ersten Antriebsrad koaxiales zweites Antriebsrad aufweist, wobei zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad eine Kupplungsvorrichtung an- geordnet ist.

Die Stellvorrichtung ist von mindestens einem elektrischen Stellmotor antreibbar. Dieser steht bevorzugt mit mindestens einem Antriebsrad in Getriebeeingriff. Vorzugsweise kann für das erste und zweite Antriebsrad jeweils ein Stellmotor vorgesehen sein. Der oder die Stellmotoren sind erfindungsgemäß von einer der Bremsvorrichtung zugeordneten Radbremsensteuereinheit _ansteuerbar.

In der zuletzt genannten Ausführung der Bremsvorrichtung kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Kupplungsvorrichtung als Reibkupplung ausgebildet ist mit einem Reibelement, dass im Kupplungseingriff reibschlüssig mit einem Gegenreibelement verbindbar ist.

Dadurch sind die vorangehend im Zusammenhang mit dem Bremssystem erläuterten Vorteile realisierbar.

Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Brems- vorrichtung eine mit einem Stellmotor kuppelbare Stellvorrichtung umfassend einen ersten Stell- trieb und einen seriell damit gekoppelten zweiten Stelltrieb aufweist, und welche auf ein Brems- teil wirkt, das in Richtung einer Achse mit einem Gegenbremsteil in Bremseingriff bringbar ist, wobei der erste Stelltrieb ein drehend antreibbares erstes Antriebsrad aufweist, auf das zur Be- tätigung ein erstes Antriebsmoment aufgebacht werden kann, und der zweite Stelltrieb ein dre- hend antreibbares, zu dem ersten Antriebsrad koaxiales zweites Antriebsrad aufweist, auf das zur Betätigung ein zweites Antriebsmoment aufgebracht werden kann, wobei zwischen dem ersten Antriebsrad und dem zweiten Antriebsrad eine Kupplungsvorrichtung angeordnet ist, wo- bei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Kupplungsvorrichtung als Reibkupplung ausge- bildet ist und ein vorgebbares Kupplungsmoment aufweist, bei dessen Überschreiten das erste

Antriebsrad relativ zum zweiten Antriebsrad gleitend durchrutscht, wobei zur Betätigung des ersten Stelltriebs das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad synchron angetrieben wer- den, so dass der zweite Stelltrieb unbetätigt bleibt, und zur Betätigung des zweiten Stelltriebs das zweite Antriebsrad angetrieben wird, und das erste Antriebsrad relativ dazu stillgesetzt wird, so dass die Reibkupplung durchrutscht und der erste Stelltrieb unbetätigt bleibt.

Die vorangehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung genannten

Merkmale können einzeln und in Kombinationen zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens genutzt werden.

Zur Verstellung des ersten Stelltriebs kann mittels eines ersten elektrischen Stellmotors ein

Stellmoment in das erste Antriebsrad eingekoppelt werden, und entsprechend kann der zweite

Stelltrieb durch einen zweiten elektrischen Stellmotor angetrieben werden.

Im normalen Bremsbetrieb werden das erste und das zweite Antriebsrad synchron rotiert. Dies kann zum einen dadurch erfolgen, dass das erste und zweite Antriebsrad von den ersten und zweiten Stellmotoren mit synchronisierten Antriebsmomenten angetrieben werden. Zum ande- ren kann das zweite Antriebsrad beim Antrieb des ersten Antriebsrads durch die Kupplungsvor- richtung synchron mitgenommen werden, solange das übertragene Antriebsmoment unterhalb des Kupplungsmoments bleibt. In diesem Betriebsmodus bleibt der zweite Stelltrieb unbetätigt, und dreht als Ganzes zusammen mit dem Bremselement leer mit.

Bei dem Verfahren kann die Kupplungsvorrichtung beim Überschreiten des Kupplungsmoments zur Justierung des Luftspalts kontinuierlich und gleichmäßig gleitend durchrutschen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das Antriebsrad des ersten Stelltriebs festge- setzt wird, beispielsweise durch eine Bremse oder eine entsprechende Ansteuerung des ersten

Antriebsmotors, während durch den zweiten Antriebsmotor ein zweites Antriebsmoment auf das zweite Antriebsrad aufgebracht wird, welches größer ist als das Kupplungsmoment. Dadurch wird das zweite Antriebsrad relativ zum ersten Antriebsrad verdreht, und durch Betätigung des zweiten Stelltriebs kann der Luftspalt kontinuierlich und feinfühlig justiert werden, so dass eine kontinuierlich fortschreitende Abnutzung des Bremselements bzw. des Bremsbelags optimal ausgeglichen werden kann.

Es ist möglich, dass das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad zur Erzeugung eines synchronen Antriebs durch die Reibkupplung drehmomentschlüssig gekuppelt werden.

Dabei ist im kein synchroner Antrieb der beiden Antriebsräder durch die Stellmotoren erforder- lich. Eventuelle Drehmomentdifferenzen können innerhalb vorgegebener Toleranzen ausgegli- chen werden.

Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass bei der Betätigung des ersten Stelltriebs ein höheres

Kupplungsmoment vorgegeben wird, als bei der Betätigung des zweiten Stelltriebs. Der erste

Stelltrieb wird durch synchronen Antrieb des ersten und des zweiten Antriebsrads betätigt. Das

Reibelement und das Gegenreibelement werden durch die Federkraft des Federelements ge- geneinander vorgespannt, und zusätzlich wirkt entgegengesetzt zur Federkraft die Verstellkraft des ersten Stelltriebs. Dadurch wird ein relativ hohes Kupplungsmoment realisiert. Wird hinge- gen zur Justierung des Luftspalts nur das zweite Antriebsrad gedreht, so wirkt allein die Feder- kraft, so dass ein niedrigeres Kupplungsmoment eingestellt wird. Dadurch wird die Justierung des Luftspalts erleichtert.

Beschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung in einer schematischen perspektivi- schen Ansicht,

Figur 2 eine seitliche Ansicht der Bremsvorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3 die erfindungsgemäße Stellvorrichtung der Bremsvorrichtung gemäß Figur 1 frei- gestellt in einer schematischen perspektivischen Ansicht,

Figur 4 einen Schnitt Q-Q durch die Bremsvorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 5 den ersten Stelltrieb der Bremsvorrichtung gemäß Figur 1 freigestellt in einer schematischen perspektivischen Darstellung,

Figur 6 eine vergrößerte Detailansicht der Stellvorrichtung aus Figur 4,

Figur 7 einen Längsschnitt durch einen an dem Antriebsträger der Bremsvorrichtung montierten Motor.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen verse- hen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung als Ganzes, die als Scheibenbremse ausgebildet ist. Diese umfasst eine Bremsscheibe 2, die ein Gegenbremsteil bildet und mit ei- nem hier nicht dargestellten, um eine Radachse R rotierbaren Fahrzeugrad verbunden ist. Ein

Bremssattel 3 umgreift die beiden axialen Stirnflächen der Bremsscheibe 2.

Die Bremsscheibe 2 ist hier als unbelüftete Bremscheibe aus Vollmaterial ausgebildet. Alterna- tiv kann diese auch als innenbelüftete Bremsscheibe ausgebildet sein.

An dem Bremssattel 3 ist ein erfindungsgemäßer elektrischer Bremsaktuator 4 angebracht, die in Figur 3 in einer separaten, freigestellten schematischen perspektivischen Ansicht gezeigt ist, und in den Figuren 4 bis 6 im Detail erläutert wird.

Der Bremsaktuator 4 umfasst eine Stellvorrichtung 5 die sich axial in Richtung einer Achse A erstreckt, welche parallel zur Radachse R liegt und die Verstellrichtung V der Stellvorrichtung 5 angibt.

Wie in der Schnittdarstellung von Figur 4 längs der Achse A erkennbar ist, ist die Bremsscheibe 2 axial zwischen zwei Bremsbelägen 31 und 32 angeordnet. Der eine Bremsbelag 31 ist auf der dem Bremsaktuator 4 abgewandten Seite fest an dem Bremssattel 3 abgestützt. Der andere

Bremsbelag 32, der ein Bremsteil im Sinne der Erfindung bildet, ist an der Stellvorrichtung 5 an- gebracht und von dieser in der durch die Achse A gegebenen, axialen Verstellrichtung V zur Er- zeugung des Bremseingriffs auf die Bremsscheibe 2 zu verstellbar, wie in Figur 4 mit dem Pfeil angedeutet ist.

Im unbetätigten Zustand der Bremsvorrichtung 1 befindet sich zwischen der Bremsscheibe 2 und dem verstellbaren Bremsbelag 32 ein axialer Luftspalt L, der in Figur 4 schematisch über- trieben breit eingezeichnet ist.

Der Aufbau der Stellvorrichtung 5 ist in Figur 4 und in dem vergrößerten Ausschnitt daraus in

Figur 6 dargestellt.

Die Stellvorrichtung 5 umfasst einen ersten Stelltrieb 6, der eine Kugelrampenanordnung, auch als Rampenlager bezeichnet, aufweist, und einen damit axial (bezüglich der Achse A) seriell ge- koppelten zweiten Stelltrieb 7, der einen Spindeltrieb aufweist.

Der erste Stelltrieb 6, der im gezeigten Beispiel als Kugelrampenanordnung bzw. Rampenlager ausgebildet ist, umfasst eine axial und drehfest an dem Bremsaktuator 4 abgestützte, antrieb- seitige Kurvenscheibe 61 und eine abtriebsseitige Kurvenscheibe 62. Zwischen den Kurven- scheiben 61 und 62 sind Kugeln 63 angeordnet. Wie in der schematisch freigestellten Ansicht von Figur 5 erkennbar ist, weisen die Kurvenscheiben 61 und 62 einander axial gegenüberlie- gende rampenartige, schräg zur Achse A liegende Laufbahnen 64 auf, zwischen denen Kugeln 63 abwälzbar sind. Eine Drehung der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62, in Figur 5 oben, relativ zu der feststehenden antriebsseitigen Kurvenscheibe 61 — wie schematisch mit den gebogenen

Pfeilen angedeutet — führt zu einer linearen Verstellung der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62 in der Verstellrichtung V parallel zur Achse A. Dadurch kann der Bremsbelag 32 wie in Figur 4 eingezeichnet durch Betätigung des ersten Stelltriebs 6 in Bremseingriff gebracht werden.

Die Kurvenscheibe 62 ist mit einem koaxialen Zahnrad 65 verbunden, welches als Stirnrad aus- gebildet ist und ein Antriebsrad im Sinne der Erfindung bildet.

Das Zahnrad 65 steht im Getriebeeingriff mit einem ersten elektrischen Stellmotor 41, der gleichbedeutend auch kurz als Motor 41 bezeichnet wird. Dieser ermöglicht den drehenden An- trieb der Kurvenscheibe 62 und damit eine Betätigung des ersten Stelltriebs 6.

Der zweite Stelltrieb 7, der im gezeigten Beispiel als Spindeltrieb ausgebildet ist, weist abtriebs- seitig eine Gewindespindel 71 auf, die in das Innengewinde einer antriebsseitigen Spindelmut- ter 72 eingreift. Dieses Innengewinde ist in der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62 des ersten

Stelltriebs 6 ausgebildet, so dass das die Funktionen der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 62 und der antriebsseitigen Spindelmutter 72 in einem Bauelement vereinigt sind.

Die Gewindespindel 71 ist über ein Nabenteil 74 mit einem koaxialen Zahnrad 75 verbunden, welches axial fixiert in dem Bremsaktuator 4 drehbar gelagert ist. Über Mitnehmer 73, die bei- spielsweise radial vorstehende Vorsprünge oder Zähne aufweisen können, die in axiale Schlitze des Nabenteils 74 axial verschieblich eingreifen, ist die Gewindespindel drehmomentschlüssig, aber axial verlagerbar mit dem Zahnrad 75 gekuppelt.

Das Zahnrad 75 kann wie das Zahnrad 65 als Stirnrad ausgeführt sein und ist zu diesem be- nachbart koaxial angeordnet. Dieses Zahnrad 75 steht im Getriebeeingriff mit einem zweiten elektrischen Stellmotor 42, der gleichbedeutend auch kurz als Motor 42 bezeichnet wird. Dieser ermöglicht den drehenden Antrieb der Gewindespindel 71 und damit eine Betätigung des zwei- ten Stelltriebs 7.

Die Gewindespindel 71 ist über ein Drucklager 43, beispielsweise wie dargestellt ein Axialwälz- lager, axial mit einem Druckstück 44 verbunden, an dem der verlagerbare Bremsbelag 32 ange- bracht ist, wie in Figur 4 erkennbar ist. Das Druckstück 44 kann auch als Kolben bezeichnet werden.

Die Kupplungsvorrichtung weist ein Reibelement 8 auf, welches als koaxialer, konischer Ansatz von der Kurvenscheibe 62 auf den zweiten Stelltrieb 7 zu gerichtet ist. Der konische Ansatz weist eine außen auf einem Außenkonus angeordnete konische Reibfläche 81 auf. Das Reibe- lement 81 kann bevorzugt einstückig mit der Kurvenscheibe 62 / Spindelmutter 72 ausgebildet sein.

Das Reibelement 8 ist im Kupplungseingriff reibschlüssig mit einem Gegenreibelement 9 gekup- pelt. Dabei taucht der konische Ansatz axial in eine korrespondierende konische Öffnung des

Gegenreibelements 9 ein, welche eine in einem Innenkonus angeordnete konische Reibfläche 91 aufweist. Im Kupplungseingriff liegen die Reibfläche 81 und die Gegenreibfläche 91 reib- schlüssig gegeneinander an, wie in Figur 6 deutlich erkennbar ist.

Das Gegenreibelement 9 ist über Mitnehmer 92, die in korrespondierende Schlitze 76 in dem

Nabenteil 74 oder dem Zahnrad 75 axial verschiebbar eingreifen, drehmomentschlüssig, aber axial verlagerbar mit dem Zahnrad 75 gekuppelt.

Zwischen dem Zahnrad 75 oder dem damit verbundenen Nabenteil 74 und dem Gegenreibele- ment 9 ist ein Federelement 93 angeordnet. Durch dessen axial wirksame Federkraft wird das

Gegenreibelement 9 gegen das Reibelement 8 elastisch verspannt. Dadurch wird ein definier- tes Kupplungsmoment der durch das Reibelement 8 und das Gegenreibelement 9 gebildeten erfindungsgemäßen Reibkupplung erzeugt.

In Figur 3 ist dargestellt, wie die beiden Motoren 41, 42 und die Stellvorrichtung 5 relativ zum

Bremssattel 3 angeordnet sind. Der Antriebsträger 100 ist in dieser Darstellung zur besseren

Übersicht weggelassen.

Jeder der Motoren 41, 42 weist eine um eine Motorachse M drehend antreibbare Motorwelle 411, 421 auf, die parallel zur Achse A liegt. Auf dieser ist jeweils ein Zahnrad 412 bzw. 422 an- gebracht, welches jeweils im Getriebeeingriff mit dem Zahnrad 65 oder 75 der Stellvorrichtung 5 ist.

Jeder Motor 41, 42 weist ein Motorgehäuse 413, 423 auf, welches im gezeigten Beispiel eine zylindrische Grundform hat. Es ist becherförmig ausgebildet und auf seiner in Figur 3 dem Be- trachter zugewandten axialen Stirnseite jeweils mittels eines Lagerdeckels 414, 424 geschlos- sen, wobei die einen Rotor des Motors 41 tragende Motorwelle 411, 412 jeweils in dem Lager- deckel 414, 424 gelagert ist und axial aus diesem vorsteht.

Figur 7 zeigt einen Längsschnitt entlang der Motorachse M durch den Motor 41 bzw. 42, wobei zur besseren Übersichtlichkeit nur die Bezugszeichen für den Motor 41 eingetragen sind, die entsprechend aber auch bei dem anderen Motor 42 vorhanden sind.

Der Antriebsträger 100 weist eine Ausnehmung 101 auf, die eine durch den Antriebsträger 100 hindurchgehende Öffnung 102 umfasst. Ein nach innen radial in den Öffnungsquerschnitt stu- fenförmig vorstehender Vorsprung 103 weist eine axiale Stützfläche 104 auf, die gegen den Mo- tor 41 gerichtet ist. Die Ausnehmung 101 ist radial nach außen durch eine koaxial zur Motor- achse M umlaufende Innenfläche 105 begrenzt.

Die Innenfläche 105 ist derart an den Außendurchmesser des Motorgehäuses 413 angepasst, dass dieses darin axial einsetzbar und dabei radial, d.h. quer zur Motorachse M formschlüssig gehalten und abgestützt ist.

Der Lagerdeckel 414 ist mit einem axialen Ansatz 415 axial von vorn in das Motorgehäuse 413 eingesetzt. Mit seiner vorderen Stirnseite — die definitionsgemäß vorn und in Figur 7 nach links weist — liegt der Lagerdeckel 414 axial gegen die Stützfläche 104 der Ausnehmung 101 an.

Der Lagerdeckel 414 weist weiterhin einen umlaufenden, radial vorstehenden Kragen 416 auf, der axial zwischen dem Motorgehäuse 413 und der Stützfläche 104 angeordnet ist.

Das Motorgehäuse 413 weist radial nach außen über die Ausnehmung 101 vorstehende Flan- schelemente 416 mit axial durchgehenden Flanschbohrungen auf, durch die als Befestigungs- elemente dienende Schrauben 417 hindurchgeführt und in korrespondierende Gewindebohrun- gen in dem Antriebsträger 100 eingeschraubt sind.

Durch Einschrauben und Festziehen der Schrauben 417 wird das Motorgehäuse 413 an dem

Antriebsträger 100 festgelegt und mit diesem verspannt. Dabei wird der Lagerdeckel 414 zu- sammen mit dem Motorgehäuse 413 axial gegen die Stützfläche 104 (in Figur 7 nach links wie mit dem Pfeil engedeutet) verspannt, und zugleich axial in das Motorgehäuse 413 (in Figur 7 nach rechts) eingepresst und fixiert. Damit haben die Schrauben 417 eine Doppelfunktion zur

Festlegung des Motors 41 an dem Antriebsträger 100 und zur Verbindung des Lagerdeckels 414 mit dem Motorgehäuse 413. Dabei sorgen die Stützfläche 104 und die Innenfläche 105 für eine definierte Ausrichtung des Motors 41 relativ zum Antriebsträger 100.

Zwischen dem Motorgehäuse 413 und der Innenfläche 105 kann weiterhin ein O-Ring 106 aus einem elastischen Elastomer- oder Gummimaterial angeordnet sein, beispielsweise wie gezeigt in einer innen in der Innenfläche 105 umlaufenden Nut. Dieser ist dort in radialer Richtung elas- tisch eingeklemmt und sorgt dafür, dass das Motorgehäuse 413 durch einfaches axiales Einste-

cken — in Figur 7 in der Pfeilrichtung nach links — in die Ausnehmung 101 reibschlüssig gehal- ten wird. Außerdem kann damit der Motor 41 gegen den. Antriebsträger 100 abgedichtet wer- den.

Der Lagerdeckel 414 weist eine Aufnahmeöffnung 418 auf, durch die sich die Motorwelle 411 hindurch erstreckt, wobei zwischen Motorwelle 411 und der Aufnahmeöffnung 418 ein Lager 419 zur drehbaren Lagerung der Motorwelle 411 gegenüber dem Lagerdeckel 414 angeordnet ist, welches als Wälzlager, genauer gesagt als Radialrillenkugellager ausgebildet ist. Die Auf- nahmeôffnung 418 weist einen nach innen vorspringenden Schulterabschnitt 418a auf, an den das Lager 419 in Richtung der Motorachse M anliegt und sich an dieser abstützt.

Bezugszeichenliste 1 Bremsvorrichtung 100 Antriebsträger 101 Ausnehmung 102 Öffnung 103 Vorsprung 104 Stützfläche 105 Innenfläche 106 O-Ring 2 Bremsscheibe 3 Bremssattel 31, 32 Bremsbelag 33 Befestigungsbolzen 4 Bremsaktuator 41,42 Motor (Stellmotor) 411, 421 Motorwelle 412, 422 Zahnrad 413, 423 Motorgehäuse 414, 424 Lagerdeckel 415, 425 Ansatz 416, 426 Flanschelement 417, 427 Schraube 418 Aufnahmeôffnung 418a Schulterabschnitt 419 Lager 43 Drucklager 44 Druckstück 5 Stellvorrichtung 6 erster Stelltrieb 61 Kurvenscheibe 62 Kurvenscheibe (integriert mit Spindelmutter 72) 63 Kugel 64 Laufbahn 65 Zahnrad 3 66 Kugelkäfig 67 Vertiefung

7 zweiter Stelltrieb 71 Gewindespindel 72 Spindelmutter (integriert mit Kurvenscheibe 62) 73 Mitnehmer 74 Nabenteil 75 Zahnrad 76 Schlitz 8 Reibelement 81 Reibfläche 9 Gegenreibelement 91 Gegenreibfläche 92 Mitnehmer 93 Federelement

A Achse

R Radachse

V Verstellrichtung

L Luftspalt

M Motorachse

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE

1. Elektromechanische Bremsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen An- triebsträger (100), an dem ein elektrischer Motor (41, 42) und eine Stellvorrichtung (5) angebracht ist, die mit einer Motorwelle (411, 421) getriebemäßig gekuppelt ist und von der ein Bremsteil (22) verstellbar ist, wobei der Motor (41, 42) ein Motorgehäuse (413, 423) aufweist, in dem die in axialer Richtung erstreckte Motorwelle (411, 421) in einem stirnseitigen Lagerdeckel (414, 424) gelagert ist und von diesem axial vorsteht, wobei das Motorgehäuse (413, 423) an dem Antriebsträger (100) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsträger (100) eine Ausnehmung (101) aufweist, in der das Motorge- häuse (413, 423) in axialer und radialer Richtung formschlüssig aufnehmbar ist, wobei das Motorgehäuse (413, 423) stirnseitig gegen eine axiale Stützfläche (104) der Aus- nehmung (101) verspannbar ist.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (104) an einem in der Ausnehmung (101) radial nach innen vorspringenden Vorsprung (103) ausgebildet ist.

3. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel (414, 424) stirnseitig an dem Motorgehäuse (413, 423) ange- bracht ist.

4. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel (414, 424) axial gegen die Stützfläche (104) abgestützt ist.

5. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel (414, 424) zwischen der Stützfläche (104) und dem Motorgehäuse (413, 423) verspannbar ist.

6. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (413, 423) ein Flanschelement (417) aufweist, welches von der Stirnseite axial beabstandet ist und radial über die Ausnehmung (101) übersteht.

7. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (413) zumindest teilweise einen Hohlquerschnitt aufweist, an dem der Lagerdeckel (414) formschlüssig festlegbar ist.

8. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (413), der Lagerdeckel (414) und/oder der Antriebsträger (100) ein Gussteil aufweisen.

9. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausnehmung (101) und dem Motorgehäuse (413) ein elastisches Halteelement (106) und/oder Dichtelement (106) angeordnet ist.

10. Bremsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsträger (100) mindestens zwei Ausnehmungen (101) aufweist.