Titel

Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage, mit einer Eingangsstange, die durch ein Bremspedal in eine Betätigungsrichtung verschiebbar ist, mit einem Wegsensor, der einen Messwertgeber und einen Empfänger aufweist und der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der Eingangsstange zu ermitteln, und mit einem Bremskrafterzeuger, der ein

Spindelgetriebe mit einer Spindelmutter und mit einer Spindel aufweist, wobei die Spindelmutter um eine sich in Betätigungsrichtung erstreckende Rotationsachse drehbar gelagert und die Spindel durch eine Drehung der Spindelmutter axial verlagerbar ist, und der dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Schiebestellung die Spindel zur Betätigung eines Hauptbremszylinders der Bremsanlage axial zu verlagern, wobei die Eingangsstange axial relativ zu der Spindel verlagerbar ist, und wobei die Betätigungseinrichtung einen

Pedalwegsimulator aufweist, der durch die Eingangsstange betätigbar ist.

Stand der Technik

Eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs weist in der Regel zumindest eine einem Rad zugeordnete Radbremseinrichtung auf. Außerdem weist die Bremsanlage einen Hauptbremszylinder auf, der mit einem

Radbremszylinder der Radbremseinrichtung fluidtechnisch verbunden ist, sodass durch eine axiale Verlagerung eines in dem Hauptbremszylinder gelagerten Hydraulikkolbens in eine Betätigungsrichtung eine Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder verschoben und infolgedessen ein Verzögerungsmoment durch die Radbremseinrichtung erzeugt wird. Zur Betätigung des

Hauptbremszylinders, also zur Verlagerung des Hydraulikkolbens, ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen. Eine Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2015 217 522 Al bekannt. Die Betätigungseinrichtung weist einen Bremskrafterzeuger mit einem Spindelgetriebe auf. Das

Spindelgetriebe umfasst eine Spindelmutter, die um eine sich in

Betätigungsrichtung erstreckende Rotationsachse drehbar gelagert ist, und eine Spindel, die durch eine Drehung der Spindelmutter axial verlagerbar ist. Die vorbekannte Betätigungseinrichtung weist außerdem eine Eingangsstange auf, die durch ein Bremspedal in die Betätigungsrichtung verschiebbar ist. Dabei ist die Eingangsstange axial relativ zu der Spindel verlagerbar. Ferner weist die Betätigungseinrichtung einen Wegsensor auf, der einen Messwertgeber und einen Empfänger aufweist und der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der Eingangsstange zu ermitteln. Letztlich ist der Bremskrafterzeuger dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der ermittelten Schiebestellung die Spindel zur Betätigung des Hauptbremszylinders axial zu verlagern. Im Falle der

vorbekannten Betätigungseinrichtung ist zumindest bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders die Eingangsstange direkt mechanisch mit dem

Hydraulikkolben gekoppelt, sodass durch eine Verlagerung der Eingangsstange eine Axialkraft direkt auf den Hydraulikkolben übertragbar ist. Demnach handelt es sich bei einer Bremsanlage mit der vorbekannten Betätigungseinrichtung um eine Servo- Brake.

Außerdem sind aus dem Stand der Technik Power-Brakes bekannt. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass die Eingangsstange der Betätigungseinrichtung und der Hydraulikkolben des Hauptbremszylinders bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders im Normalbetrieb der Betätigungseinrichtung mechanisch entkoppelt sind. Das bedeutet, dass zwischen der Eingangsstange und dem Hydraulikkolben zumindest keine starre mechanische Kopplung besteht. Um im Falle einer Power-Brake eine gewünschte Gegenkraft, die einer Verlagerung der Eingangsstange in die Betätigungsrichtung entgegenwirkt und die durch einen Benutzer der Betätigungseinrichtung spürbar ist, zu erzeugen, weisen Power- Brakes in der Regel einen Pedalwegsimulator auf, der durch die Eingangsstange betätigbar ist.

Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage

gewährleistet eine reibungsarme und dadurch bedingt verschleißarme

Abstützung beziehungsweise Lagerung eines von der Eingangsstange abgewandten Endes des Pedalwegsimulators. Insbesondere ergibt sich außerdem der Vorteil, dass die Betätigungseinrichtung eine Push-Through- Funktion (Durchtreten- Funktion) einer als Power-Brake ausgebildeten

Bremsanlage gewährleistet. Unter einer Push-Through- Funktion ist dabei zu verstehen, dass der Hauptbremszylinder bei einem Ausfall des

Bremskrafterzeugers, insbesondere eines Elektromotors des

Bremskrafterzeugers, durch die Verlagerung der Eingangsstange in die

Betätigungsrichtung direkt betätigbar ist, dass also in diesem Fall eine starre mechanische Kopplung zwischen der Eingangsstange und dem Hydraulikkolben vorhanden ist oder hergestellt wird. Hierdurch wird die Sicherheit beim Betreiben eines Fahrzeugs, das die Betätigungseinrichtung beziehungsweise eine

Bremsanlage mit der Betätigungseinrichtung aufweist, gesteigert.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein eine Axialkraft übertragendes Lager aufweist, das axial zwischen der Spindelmutter einerseits und dem Pedalwegsimulator andererseits gehalten ist. Das Lager ist demnach dazu ausgebildet, eine Axialkraft, also eine in Betätigungsrichtung oder entgegen der Betätigungsrichtung wirkende Kraft von dem Pedalwegsimulator auf die Spindelmutter beziehungsweise von der Spindelmutter auf den

Pedalwegsimulator zu übertragen. Weiterhin ist das Lager derart ausgebildet, dass es eine reibungsarme Drehung der Spindelmutter relativ zu dem

Pedalwegsimulator ermöglicht. Um die Push-Through-Funktion zu gewährleisten, ist die Spindelmutter zumindest bei einem Ausfall des Bremskrafterzeugers axial in die Betätigungsrichtung verschiebbar, sodass bei dem Ausfall des

Bremskrafterzeugers durch eine Verlagerung der Eingangsstange in die

Betätigungsrichtung die Spindelmutter in die Betätigungsrichtung verlagert und der Hauptbremszylinder durch die Verlagerung der Spindelmutter betätigt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lager als Wälzlager, insbesondere Kugellager, oder als Gleitlager ausgebildet ist. Diese Lagertypen gewährleisten einerseits die Übertragung der Axialkraft von dem Pedalwegsimulator auf die Spindelmutter beziehungsweise von der

Spindelmutter auf den Pedalwegsimulator und ermöglichen andererseits eine Drehung der Spindelmutter um die Rotationsachse relativ zu dem

Pedalwegsimulator. Unter einem Wälzlager sind dabei Lager zu verstehen, die Wälzkörper zur Verringerung eines Reibungswiderstandes aufweisen. In dem Fall, dass das Lager als Wälzlager ausgebildet ist, ergibt sich der Vorteil, dass die Drehung der Spindelmutter besonders reibungsarm ermöglicht ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Wälzkörpern um Kugeln, sodass das

Wälzlager als Kugellager ausgebildet ist. Alternativ zu der Ausbildung als Wälzlager ist das Lager als Gleitlager ausgebildet. Unter einem Gleitlager ist dabei ein Lager zu verstehen, in dem der Reibungswiderstand zumindest im Wesentlichen durch Schmierung des Lagers verringert wird. In dem Fall, dass das Lager als Gleitlager ausgebildet ist, ergibt sich der Vorteil, dass besonders hohe Axialkräfte ohne Beschädigung des Lagers durch das Lager übertragbar sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das als Wälzlager ausgebildete Lager einen ersten Lagerring und einen zweiten

Lagerring aufweist, wobei die Lagerringe um die Rotationsachse relativ zueinander drehbar sind, und wobei Wälzkörper des Lagers radial oder axial zwischen den Lagerringen angeordnet sind. Insbesondere sind die Wälzkörper radial zwischen den Lagerringen angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Lagerringe konzentrisch zueinander angeordnet, wobei ein äußerer der Lagerringe einen größeren Durchmesser aufweist als ein innerer der Lagerringe. Alternativ dazu sind die Wälzkörper axial zwischen den Lagerringen angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform sind die beiden Lagerringe in

Betätigungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Lager dazu ausgebildet ist, besonders hohe Axialkräfte zu übertragen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich die Eingangsstange zumindest durch einen Abschnitt des Pedalwegsimulators koaxial erstreckt. Daraus ergibt sich eine platzsparende Anordnung des

Pedalwegsimulators.

Vorzugsweise weist der Pedalwegsimulator eine erste Federeinrichtung auf, die insbesondere eine Schraubenfeder und/oder eine Elastomerfeder aufweist. Demnach ist der Pedalwegsimulator bei einer Verlagerung der Eingangsstange in die Betätigungsrichtung elastisch verformbar ausgebildet. Hierbei handelt es sich um eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung des

Pedalwegsimulators. Vorzugsweise stützt sich der Pedalwegsimulator mittels der ersten Federeinrichtung an der Eingangsstange ab. Ein von dem

Hauptbremszylinder abgewandtes Ende der ersten Federeinrichtung liegt demnach axial an einem dem Hauptbremszylinder zugewandten Ende der Eingangsstange an. Vorzugsweise weist die erste Federeinrichtung zumindest eine Schraubenfeder auf. Insbesondere weist die Schraubenfeder eine geringe Federkonstante auf, sodass durch die Schraubenfeder eine Gegenkraft von höchsten 90 N bereitstellbar ist. Insbesondere weist die erste Federeinrichtung alternativ oder zusätzlich eine Elastomerfeder auf. Die Elastomerfeder weist eine größere Federkonstante als die Schraubenfeder auf und stützt sich axial direkt an der Schraubenfeder ab. Demnach wird durch das alternative oder zusätzliche Vorsehen der Elastomerfeder eine Dämpfungswirkung der ersten

Federeinrichtung verglichen mit dem ausschließlichen Vorsehen der

Schraubenfeder gesteigert.

Vorzugsweise weist der Pedalwegsimulator eine zweite Federeinrichtung auf, die insbesondere zumindest eine Elastomerfeder aufweist. Durch das Vorsehen der zweiten Federeinrichtung wird ein genaueres Anpassen einer Schiebestellung- Gegenkraft- Kennlinie ermöglicht. Vorzugsweise weist die zweite

Federeinrichtung eine Federkonstante auf, die größer ist als die Federkonstante der ersten Federeinrichtung. Vorzugsweise weist die zweite Federeinrichtung hierzu zumindest eine Elastomerfeder auf. Insbesondere ist die zweite

Federeinrichtung derart ausgebildet, dass durch die zweite Federeinrichtung in Abhängigkeit von einem Ausmaß einer elastischen Verformung der zweiten Federeinrichtung zumindest eine Gegenkraft zwischen 90 N und 1000 N bereitstellbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Pedalwegsimulator eine dritte Federeinrichtung auf, die insbesondere zumindest eine Tellerfeder aufweist. Durch das Vorsehen der dritten Federeinrichtung wird die Genauigkeit des Anpassens der Schiebestellung-Gegenkraft- Kennlinie weiter gesteigert. Die dritte Federeinrichtung weist dabei vorzugsweise eine Federkonstante auf, die größer ist als die Federkonstante der zweiten Federeinrichtung. Vorzugsweise sind die Federeinrichtungen des Pedalwegsimulators in Reihe geschaltet. Die Federeinrichtungen sind also derart angeordnet, dass durch jede der

Federeinrichtungen des Pedalwegsimulators eine Axialkraft auf die dann anderen der Federeinrichtungen des Pedalwegsimulators direkt oder indirekt,

beispielsweise unter Zwischenschaltung von kraftübertragenden Elementen, wie beispielsweise Hülsen, Mitnehmern oder dergleichen, übertragbar ist.

Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung ein axial relativ zu der Spindel verlagerbares hülsenförmiges erstes Element auf, wobei das Element eine Axialausnehmung aufweist, in der die erste Federeinrichtung angeordnet ist, und wobei die Betätigungseinrichtung zumindest einen ersten Entlastungszustand, in dem ein Radialvorsprung der Eingangsstange einen Axialabstand zu einer Rückseite des ersten Elementes aufweist, und einen ersten Betätigungszustand aufweist, in dem der Radialvorsprung nach einer Stauchung der ersten

Federeinrichtung an der Rückseite des ersten Elementes axial anliegt, sodass eine weitere Stauchung der ersten Federeinrichtung durch die axiale Anlage verhindert ist. Aufgrund der Anordnung der ersten Federeinrichtung in der Axialausnehmung des ersten Elementes liegt ein dem Hauptbremszylinder zugewandtes Ende der ersten Federeinrichtung axial an einer von dem

Hauptbremszylinder abgewandten Seite des ersten Elementes an. Durch das Vorsehen des wie oben beschrieben ausgebildeten ersten Elementes wird ein maximal zulässiges Ausmaß einer Stauchung der ersten Federeinrichtung definiert. Dadurch wird die Genauigkeit des Anpassens der Gegenkraft weiter gesteigert. Bei einem hülsenförmigen Element handelt es sich insbesondere um ein zylinderförmiges Element, das eine Axialausnehmung aufweist. Eine

Mantelwand des Elementes ist dabei insbesondere durchgehend ausgebildet, sodass die Axialausnehmung durch die Mantelwand vollumfänglich umschlossen ist. Alternativ dazu weist die Mantelwand zumindest einen

Mantelwanddurchbruch auf. Unter dem Radialvorsprung ist eine

Querschnittsverdickung der Eingangsstange zu verstehen. Die Eingangsstange weist also im Bereich des Radialvorsprungs einen größeren Querschnitt auf als in Betätigungsrichtung gesehen unmittelbar hinter dem Radialvorsprung. Unter einer Rückseite ist im Umfeld der Patentanmeldung eine Seite eines Elementes zu verstehen, die von dem Hauptbremszylinder abgewandt ist. Unter einer Stirnseite ist eine Seite eines Elementes zu verstehen, die dem Hauptbremszylinder zugewandt ist.

Vorzugsweise weist die Spindel eine Axialausnehmung auf, in der entweder die erste Federeinrichtung oder die erste Federeinrichtung und das erste Element angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung der Federeinrichtung beziehungsweise der Federeinrichtung und des ersten Elementes ergibt sich eine besonders platzsparende Ausbildung des Pedalwegsimulators.

Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung ein axial relativ zu dem ersten Element verlagerbares hülsenförmiges zweites Element auf, durch das sich die Eingangsstange koaxial erstreckt, wobei das zweite Element einen

Radialvorsprung aufweist, an dessen Stirnseite die dritte Federeinrichtung anliegt, wobei das zweite Element einen größeren Querschnitt als das erste Element aufweist, und wobei das erste Element einen Radialvorsprung aufweist, den eine Querschnittsverengung des zweiten Elementes hintergreift. Durch das Vorsehen des wie oben beschrieben ausgebildeten zweiten Elementes wird gewährleistet, dass eine durch den Benutzer auf die Eingangsstange ausgeübte axial in Betätigungsrichtung wirkende Betätigungskraft zumindest auf die dritte Federeinrichtung übertragbar ist beziehungsweise übertragen wird.

Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung zwei Führungsscheiben auf, die axial relativ zueinander verlagerbar sind, wobei eine Stirnseite einer ersten der Führungsscheiben axial an einer Rückseite der zweiten Federeinrichtung und eine Rückseite einer zweiten der Führungsscheiben axial an einer Stirnseite der zweiten Federeinrichtung anliegt, wobei zumindest eine der Führungsscheiben einen Axialvorsprung aufweist, der sich in Richtung der anderen

Führungsscheibe erstreckt, und wobei die Betätigungseinrichtung einen zweiten Entlastungszustand, in dem der Axialvorsprung der einen Führungsscheibe einen Axialabstand zu der anderen Führungsscheibe aufweist, und einen zweiten Betätigungszustand aufweist, in dem der Axialvorsprung nach einer Stauchung der zweiten Federeinrichtung an der anderen Führungsscheibe axial anliegt, sodass eine weitere Stauchung der zweiten Federeinrichtung durch die axiale Anlage verhindert ist. Somit wird durch das Vorsehen der wie oben beschrieben ausgebildeten Führungsscheiben eine maximal zulässige Stauchung der zweiten Federeinrichtung vorgegeben. Hierdurch kann die Schiebestellung-Gegenkraft- Kennlinie besonders genau vorgegeben werden. Außerdem wird eine durch eine zu starke Stauchung der Elastomerfeder bedingte plastische Verformung der Elastomerfeder vermieden. Insbesondere entspricht der erste

Entlastungszustand dem zweiten Entlastungszustand, sodass in dem

Entlastungszustand dann sowohl die erste Federeinrichtung als auch die zweite Federeinrichtung durch eine Verlagerung der Eingangsstange in die

Betätigungsrichtung stauchbar sind. Unter einer Führungsscheibe ist ein scheibenförmiges Element zu verstehen, also ein Element, dessen Radial- Erstreckung größer, insbesondere wesentlich größer als seine Axial- Erstreckung ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die dritte Federeinrichtung eine erste Tellerfeder und eine zweite Tellerfeder aufweist, wobei die Tellerfedern axial beabstandet zueinander angeordnet sind, und wobei zwischen den Tellerfedern entweder die zweite Federeinrichtung oder die zweite Federeinrichtung und die Führungsscheiben angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausbildung der zweiten Federeinrichtung und der dritten

Federeinrichtung handelt es sich einerseits um eine besonders platzsparende Ausbildung des Pedalwegsimulators. Andererseits wird durch die Ausbildung beziehungsweise Anordnung der zweiten und der dritten Federeinrichtung gewährleistet, dass eine Axialkraft von der zweiten Federeinrichtung auf die dritte Federeinrichtung beziehungsweise von der dritten Federeinrichtung auf die zweite Federeinrichtung übertragbar ist.

Vorzugsweise ist das Lager zwischen der Spindelmutter einerseits und einer Tellerfeder der dritten Federeinrichtung andererseits axial gehalten. Daraus ergibt sich ein besonders stabiler Anlagekontakt zwischen dem Lager und dem Pedalwegsimulator. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Tellerfeder derart angeordnet und elastisch verformbar ausgebildet ist, dass sie bei einer Axialbelastung, die kleiner als eine Schwellenbelastung ist, nur an einem der Lagerringe anliegt, und bei einer Axialbelastung, die größer als die Schwellenbelastung ist, an beiden der Lagerringe. Dabei ist das Lager als Wälzlager ausgebildet, dessen Lagerringe konzentrisch zueinander angeordnet sind, sodass Wälzkörper des Lagers radial zwischen den Lagerringen angeordnet sind. Derartig ausgebildete Lager weisen in der Regel eine maximal zulässige Axialbelastung auf, wobei die Lager bei Überschreiten der maximal zulässigen Axialbelastung durch die Axialbelastung beschädigt werden können. Die Tellerfeder ist derart ausgebildet beziehungsweise angeordnet, dass die Schwellenbelastung gleich oder unterhalb der maximal zulässigen Axialbelastung ist. Dadurch wird erreicht, dass der Pedalwegsimulator bei einer Axialbelastung oberhalb der maximal zulässigen Axialbelastung an beiden Lagerringen anliegt, wodurch eine Beschädigung des Lagers vermieden wird.

Vorzugsweise ist der Pedalwegsimulator zwischen der Eingangsstange einerseits und einem an dem ersten Gehäuseteil angeordneten Teil andererseits vorgespannt gehalten. Der angeordnete Teil ist dabei entweder unmittelbar, also direkt, oder mittelbar, also indirekt beziehungsweise unter Zwischenschaltung zumindest eines weiteren Elementes, an dem ersten Gehäuseteil angeordnet. Insbesondere handelt es sich bei dem angeordneten Teil um den ersten

Gehäuseteil selbst, einen weiteren Gehäuseteil oder um den

Hauptbremszylinder. Aus der Vorspannung des Pedalwegsimulators ergibt sich der Vorteil, dass Teile des Pedalwegsimulators kompakt zusammengehalten sind.

Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung eine vierte Federeinrichtung auf, die sich zur Vorspannung des Pedalwegsimulators einerseits an dem an dem ersten Gehäuseteil angeordneten Teil und andererseits an dem

Pedalwegsimulator abstützt. Die Vorspannung des Pedalwegsimulators wird also zumindest teilweise durch die vierte Federeinrichtung bereitgestellt. Auch die Abstützung der vierten Federeinrichtung an dem angeordneten Teil

beziehungsweise an dem Pedalwegsimulator erfolgt entweder unmittelbar, also direkt, oder mittelbar, also unter Zwischenschaltung zumindest eines weiteren Elementes. Vorzugsweise weist die vierte Federeinrichtung eine Rückstellfeder für die Spindel auf. Bei dem angeordneten Teil handelt es sich dann

beispielsweise um den ersten Gehäuseteil selbst, einen weiteren Gehäuseteil oder um den Hauptbremszylinder. Zur Abstützung an dem Pedalwegsimulator stützt sich die Rückstellfeder für die Spindel beispielsweise an einer mit der Spindel gekoppelten Druckscheibe ab, wobei die Druckscheibe zumindest in Betätigungsrichtung mit der Spindel mit verlagerbar ist und die Spindel zumindest entgegen der Betätigungsrichtung mit der Druckscheibe mit verlagerbar ist. Somit stützt sich die Rückstellfeder für die Spindel mittels der Druckscheibe, der Spindel, der Spindelmutter und des Lagers an dem Pedalwegsimulator ab.

Alternativ oder zusätzlich weist die vierte Federeinrichtung eine Rückstellfeder für den Hydraulikkolben auf. Diese stützt sich einerseits innerhalb des

Hauptbremszylinders an einer der Eingangsstange zugewandten Seite des Hauptbremszylinders und andererseits an einer von der Eingangsstange abgewandten Seite des Hydraulikkolbens ab. Somit stützt sich die Rückstellfeder für den Hydraulikkolben mittels des Hydraulikkolbens, der Druckstange, der Spindel, der Spindelmutter und des Lagers an dem Pedalwegsimulator ab.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben, wobei gleiche und entsprechende Elemente in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dazu zeigen:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften

Betätigungseinrichtung einer Bremsanlage und

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung.

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Betätigungseinrichtung 1 einer Bremsanlage. Dabei handelt es sich bei der in Figur 1 dargestellten

Betätigungseinrichtung 1 um ein erstes Ausführungsbeispiel der

Betätigungseinrichtung 1. Die Betätigungseinrichtung 1 ist dazu ausgebildet, einen Hauptbremszylinder 2 der Bremsanlage zu betätigen, also einen in dem Hauptbremszylinder 2 gelagerten Hydraulikkolben 3 in eine Betätigungsrichtung 4 zu verschieben. Der Hauptbremszylinder 2 ist fluidtechnisch mit

Radbremszylindern von nicht dargestellten Radbremseinrichtungen verbunden. Durch das Verschieben des Hydraulikkolbens 3 in die Betätigungsrichtung 4 wird dabei eine Hydraulikflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 in die

Radbremszylinder verschoben. Infolgedessen wird durch die

Radbremseinrichtungen ein Verzögerungsmoment erzeugt. Die Betätigungseinrichtung 1 weist einen Bremskrafterzeuger 5 auf. Der

Bremskrafterzeuger 5 weist ein Spindelgetriebe 6 auf. Das Spindelgetriebe 6 weist eine durch einen Elektromotor des Bremskrafterzeugers 5 antreibbare Spindelmutter 7 auf, die um eine sich in Betätigungsrichtung 4 erstreckende Rotationsachse 46 drehbar gelagert ist. Außerdem weist das Spindelgetriebe 6 eine drehfest und axial verlagerbar angeordnete Spindel 8 auf, wobei ein

Außengetriebe der Spindel 8 mit einem Innengetriebe der Spindelmutter 7 kämmt, sodass die Spindel 8 durch eine Drehung der Spindelmutter 7 axial verlagerbar ist. Durch eine axiale Verlagerung der Spindel 8 in die

Betätigungsrichtung 4 wird eine Druckstange 9, deren Stirnseite zumindest bei der Betätigung des Hauptbremszylinders 2 an dem Hydraulikkolben 3 anliegt, mit der Spindel 8 mitverlagert.

Die Betätigungseinrichtung 1 weist eine Eingangsstange 10 auf, die durch ein nicht dargestelltes Bremspedal in die Betätigungsrichtung 4 verschiebbar und relativ zu der Spindel 8 axial verlagerbar ist. Zur Verschiebung der

Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 betätigt ein Benutzer der Betätigungseinrichtung 1 das Bremspedal, wodurch eine in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft beziehungsweise Betätigungskraft auf die Eingangsstange 10 übertragen wird. Außerdem weist die Betätigungseinrichtung 1 einen Wegsensor 11 auf, der dazu ausgebildet ist, eine Schiebestellung der Eingangsstange 10 zu ermitteln. Vorliegend weist der Wegsensor 11 einen Empfänger 12 auf, der an einem feststehenden ersten Gehäuseteil 13 der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet ist. Außerdem weist der Wegsensor 11 einen Messwertgeber 14 auf, der an einem mit der Eingangsstange 10 gekoppelten zweiten Gehäuseteil 15 der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet ist. Die beiden Gehäuseteile 13 und 15 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der zweite Gehäuseteil 15 radial in dem ersten Gehäuseteil 13 geführt ist. Ein in Betätigungsrichtung 4 gesehen hinteres Ende des zweiten Gehäuseteils 15 weist einen Radialvorsprung 16 auf, der eine Querschnittsverjüngung 17 eines in Betätigungsrichtung 4 gesehen vorderen Endes des ersten Gehäuseteils 13 hintergreift. Durch den

Radialvorsprung 16 und die Querschnittsverjüngung 17 wird dabei eine maximal zulässige Verlagerung der Eingangsstange 10 entgegen der Betätigungsrichtung 4 definiert. Dabei ist die Eingangsstange 10 nicht beziehungsweise nicht weiter entgegen der Betätigungsrichtung 4 verlagerbar, wenn der Radialvorsprung 16 axial an der Querschnittsverjüngung 17 anliegt.

Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem einen Pedalwegsimulator 18 auf. Unter einem Pedalwegsimulator 18 ist dabei eine Einrichtung zu verstehen, die dazu ausgebildet ist, eine entgegen der Betätigungsrichtung 4 auf die

Eingangsstange 10 wirkende Kraft, also eine Gegenkraft, bereitzustellen. Weil die Eingangsstange 10 mit dem Bremspedal gekoppelt ist, wird die Gegenkraft durch die Eingangsstange 10 auf das Bremspedal übertragen und ist somit durch den Benutzer der Betätigungseinrichtung 1 wahrnehmbar. Um die Gegenkraft bereitzustellen, ist der Pedalwegsimulator 18 durch die Eingangsstange 10 betätigbar.

Außerdem weist die Betätigungseinrichtung 1 ein eine Axialkraft übertragendes Lager 19 auf, das axial zwischen der Spindelmutter 7 einerseits und dem

Pedalwegsimulator 18 andererseits gehalten ist. Durch das Lager 19 wird dabei eine Drehung der Spindelmutter 7 relativ zu dem Pedalwegsimulator 18 ermöglicht. Hierzu weist das Lager 19 zwei Lagerringe 20 und 21 auf, die relativ zueinander um die Rotationsachse 46 drehbar sind. Vorliegend handelt es sich bei dem Lager 19 um ein Kugellager 19. Die Kugeln des Kugellagers 19 sind radial zwischen den Lagerringen 20 und 21 angeordnet. Demnach handelt es sich bei den Lagerringen 20 und 21 um einen äußeren Lagerring 20 und einen inneren Lagerring 21, wobei der äußere Lagerring 20 einen größeren

Durchmesser als der innere Lagerring 21 aufweist und die Lagerringe 20 und 21 konzentrisch zueinander angeordnet sind. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 liegt die Spindelmutter 7 axial an dem äußeren Lagerring 20 an. Der

Pedalwegsimulator 18 liegt axial an dem inneren Lagerring 21 des Lagers 19 an. Alternativ dazu liegt die Spindelmutter 7 axial an dem inneren Lagerring 21 und der Pedalwegsimulator 18 axial an dem äußeren Lagerring 20 an.

Der Pedalwegsimulator 18 weist eine erste Federeinrichtung 22, eine zweite Federeinrichtung 23 und eine dritte Federeinrichtung 24 auf. Die

Federeinrichtungen 22, 23 und 24 sind in Reihe geschaltet. Die erste

Federeinrichtung 22 weist gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 eine Schraubenfeder 25 auf. Die Schraubenfeder 25 weist eine geringe Federkonstante auf. Folglich ist die Schraubenfeder 25 dazu ausgebildet nur geringe Gegenkräfte, insbesondere Gegenkräfte von weniger als 90 N, bereitzustellen. Ein von dem Hauptbremszylinder 2 abgewandtes Ende der ersten Federeinrichtung 22 beziehungsweise der Schraubenfeder 25 liegt axial zumindest mittelbar an einem dem Hauptbremszylinder 2 zugewandten Ende der Eingangsstange 10 an. Der Pedalwegsimulator 18 stützt sich demnach mittels der ersten Federeinrichtung 22 an der Eingangsstange 10 ab. Die zweite

Federeinrichtung 23 weist eine Elastomerfeder 26 auf. Die Elastomerfeder 26 ist dazu ausgebildet Gegenkräfte zwischen 90 N und 1000 N bereitzustellen. Hierzu weist die zweite Federeinrichtung 23 beziehungsweise die Elastomerfeder 26 eine größere Federkonstante als die erste Federeinrichtung 22 auf. Die dritte Federeinrichtung 24 weist vorliegend eine erste Tellerfeder 27 und eine zweite Tellerfeder 28 auf. Die Tellerfedern 27 und 28 sind jeweils dazu ausgebildet, Gegenkräfte von mehr als 1000 N bereitzustellen. Hierzu weist die dritte

Federeinrichtung 24 eine größere Federkonstante als die zweite

Federeinrichtung 23 beziehungsweise die erste Federeinrichtung 22 auf.

Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein hülsenförmiges erstes Element 29 auf. Das erste Element 29 weist eine Axialausnehmung 44 auf, in der die erste Federeinrichtung 22 beziehungsweise die Schraubenfeder 25 angeordnet ist. Ein dem Hauptbremszylinder 2 zugewandtes Ende der ersten

Federeinrichtung 22 beziehungsweise der Schraubenfeder 25 liegt innerhalb der Axialausnehmung 44 axial an einer von dem Hauptbremszylinder 2 abgewandten Seite des ersten Elementes 29 an. Das erste Element 29 ist dabei relativ zu der Spindel 8 axial verschiebbar und in einer Axialausnehmung 45 der Spindel 8 gelagert.

Vorliegend ist zwischen der Eingangsstange 10 und der Schraubenfeder 25 ein Eingangskolben 30 angeordnet. Der Eingangskolben 30 ist innerhalb des ersten Elementes 29 axial verschiebbar gelagert und weist einen Radialvorsprung 31 auf. Der Eingangskolben 30 ist mit der Eingangsstange 10 zumindest axial mechanisch starr gekoppelt. Deshalb wird davon ausgegangen, dass der Eingangskolben 30 Bestandteil der Eingangsstange 10 ist. Somit ist auch der Radialvorsprung 31 Bestandteil der Eingangsstange 10. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 weist der Radialvorsprung 31 einen Axialabstand 32 zu einer Rückseite 33 des ersten Elementes 29 auf. Demnach befindet sich die

Betätigungseinrichtung 1 in einem ersten Entlastungszustand. Ausgehend von dem ersten Entlastungszustand ist die Schraubenfeder 25 durch eine

Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 stauchbar. Im Unterschied dazu befindet sich die Betätigungseinrichtung 1 in einem ersten Betätigungszustand, wenn der Radialvorsprung 31 an der Rückseite 33 axial anliegt. Ausgehend von dem ersten Betätigungszustand ist die Schraubenfeder 25 bei einer Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 nicht beziehungsweise nicht weiter stauchbar. Demnach wird durch die axiale Anlage des Radialvorsprungs 31 an der Rückseite 33 eine Stauchung der Schraubenfeder 25 verhindert.

Die Betätigungseinrichtung 1 weist außerdem ein hülsenförmiges zweites Element 34 auf, das einen Axialdurchbruch 35 aufweist, durch den sich die Eingangsstange 10 koaxial erstreckt. Das zweite Element 34 und das erste Element 29 sind zumindest abschnittsweise konzentrisch zueinander angeordnet, wobei das zweite Element 34 einen größeren Querschnitt als das erste Element 29 aufweist. Demnach ist das erste Element 29 radial in dem zweiten Element 34 geführt. Das zweite Element 34 weist eine

Querschnittsverjüngung 36 auf, die einen Radialvorsprung 37 des ersten Elementes 29 hintergreift. Vorliegend befindet sich die Querschnittsverjüngung 36 im Bereich eines in Betätigungsrichtung 4 gesehen hinteren Endes des zweiten Elementes 34. Der Radialvorsprung 37 befindet sich an einem in Betätigungsrichtung gesehen vorderen Ende des ersten Elementes 29.

Außerdem weist das zweite Element 34 einen in Betätigungsrichtung 4 vor der Querschnittsverjüngung 36 gelegenen Radialvorsprung 38 auf, wobei sich die dritte Federeinrichtung 24 beziehungsweise die erste Tellerfeder 27 an einer Stirnseite des Radialvorsprungs 38 abstützt. Somit wird durch das erste Element 29 und das zweite Element 34 gewährleistet, dass die erste Federeinrichtung 22 und die dritte Federeinrichtung 24 in Reihe geschaltet sind. Gemäß Figur 1 befindet sich der Radialvorsprung 38 an einem in Betätigungsrichtung 4 gesehen vorderen Ende des zweiten Elementes 34. Außerdem weist die Eingangsstange 10 einen Radialvorsprung 48 auf. Der Radialvorsprung 48 ist mit der

Eingangsstange 10 gekoppelt und liegt in dem ersten Betätigungszustand axial an dem zweiten Element 34 an, sodass ausgehend von dem ersten Betätigungszustand bei einer weiteren Verschiebung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4, das zweite Element 34 mit der Eingangsstange 10 mitverschiebbar ist.

Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die

Betätigungseinrichtung 1 eine erste Führungsscheibe 39 und eine zweite

Führungsscheibe 40 auf, wobei die erste Führungsscheibe 39 in

Betätigungsrichtung 4 gesehen vor der zweiten Führungsscheibe 40 angeordnet ist. Die Führungsscheiben 39 und 40 sind relativ zueinander axial verlagerbar. Außerdem weist jede der Führungsscheiben 39 und 40 jeweils einen

Axialdurchbruch auf, durch den sich die Eingangsstange 10 erstreckt. Die erste Führungsscheibe 39 weist eine Rückseite auf, an der eine Stirnseite der ersten Tellerfeder 27 anliegt, und eine Stirnseite, an der eine Rückseite der

Elastomerfeder 26 der zweiten Federeinrichtung 23 anliegt. Die zweite

Führungsscheibe 40 weist eine Rückseite auf, an der eine Stirnseite der

Elastomerfeder 26 anliegt, und eine Stirnseite, an der eine Rückseite der zweiten Tellerfeder 28 anliegt. Außerdem weist die zweite Führungsscheibe 40 einen Axialvorsprung 41 auf, der sich in Richtung der ersten Führungsscheibe 39 erstreckt. Gemäß der Darstellung aus Figur 1 weist die Stirnseite der ersten Führungsscheibe 39 einen Axialabstand 42 zu dem Axialvorsprung 41 auf.

Demnach befindet sich die Betätigungseinrichtung 1 in einem zweiten

Entlastungszustand. Ausgehend von dem zweiten Entlastungszustand ist die Elastomerfeder 26 bei einer Verlagerung der Eingangsstange 10 in die

Betätigungsrichtung 4 stauchbar. Im Unterschied dazu befindet sich die

Betätigungseinrichtung 1 in einem zweiten Betätigungszustand, wenn die

Stirnseite der ersten Führungsscheibe 39 an dem Axialvorsprung 41 axial anliegt. Ausgehend von dem zweiten Belastungszustand ist die Elastomerfeder 26 durch eine Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 nicht beziehungsweise nicht weiter stauchbar. Demnach wird durch die axiale Anlage der Stirnseite der ersten Führungsscheibe 39 an dem Axialvorsprung 41 eine Stauchung der Elastomerfeder 26 verhindert.

Der Pedalwegsimulator 18 ist derart ausgebildet, dass er zwischen der

Eingangsstange 10 einerseits und einem zumindest mittelbar an dem ersten Gehäuseteil 13 angeordneten Teil andererseits vorgespannt gehalten ist. Das heißt, dass der Pedalwegsimulator 18 zumindest bei einer axialen Anlage der Querschnittsverjüngung 17 des ersten Gehäuseteils 13 an dem Radialvorsprung 16 des zweiten Gehäuseteils 15 der Pedalwegsimulator 18 einerseits eine entgegen der Betätigungsrichtung auf die Eingangsstange 10 wirkende Axialkraft und andererseits eine in Betätigungsrichtung 4 auf den zumindest mittelbar an dem ersten Gehäuseteil 13 angeordneten Teil wirkende Axialkraft bereitstellt.

Vorliegend weist die Betätigungseinrichtung 1 zur Vorspannung des

Pedalwegsimulators 18 eine vierte Federeinrichtung 43 auf. Die vierte

Federeinrichtung 43 stützt sich einerseits an einer Druckscheibe 49 ab, die axial an der Spindel 8 anliegt, wobei die Druckscheibe 49 zumindest in die

Betätigungsrichtung 4 mit der Spindel 8 mit verlagerbar ist und die Spindel 8 zumindest entgegen der Betätigungsrichtung 4 mit der Druckscheibe 49 mit verlagerbar ist. Die vierte Federeinrichtung 43 ist somit als Rückstellfeder 43 für die Spindel 8 ausgebildet. Andererseits stützt sich die vierte Federeinrichtung 43 an einem nicht dargestellten Gehäuseteil ab, das zumindest mittelbar an dem ersten Gehäuse 13 angeordnet ist. Letztlich erfolgt die Übertragung einer Axialkraft von der Eingangsstange 10 auf den nicht dargestellten Gehäuseteil mittels des Eingangskolbens 30, des Pedalwegsimulators 18, des Lagers 19, der Spindelmutter 7, der Spindel 8 und der vierten Federeinrichtung 49.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Betätigungseinrichtung 1 im

Normalbetrieb der Betätigungseinrichtung 1 erläutert. Unter einem Normalbetrieb ist dabei ein Betrieb der Betätigungseinrichtung 1 zu verstehen, in dem bei einer Verschiebung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 durch den Bremskrafterzeuger 5 der Hauptbremszylinder 2 betätigt wird. In dem

Normalbetrieb wird in Abhängigkeit von einem Ausmaß der Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 die Spindel 8 in die

Betätigungsrichtung 4 verlagert. In Abhängigkeit von dem Ausmaß der

Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 werden ferner entweder die erste Federeinrichtung 22, die erste Federeinrichtung 22 und die zweite Federeinrichtung 23 oder die erste Federeinrichtung 22, die zweite Federeinrichtung 23 und die dritte Federeinrichtung 24 durch die Verlagerung der Eingangsstange 10 gestaucht. Durch die Stauchung der Federeinrichtungen 22, 23 und 24 wird eine in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft auf die Spindelmutter 7 übertragen. Die Spindelmutter 7 ist grundsätzlich axial verschiebbar gelagert. Im Normalbetrieb bewirkt der Elektromotor des

Bremskrafterzeugers 5 allerdings durch seinen Betrieb eine Reaktionskraft, die eine axiale Verlagerung der Spindelmutter 7 verhindert.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Betätigungseinrichtung 1 im

Notbremsbetrieb erläutert. Unter dem Notbremsbetrieb ist dabei ein Betrieb der Betätigungseinrichtung 1 zu verstehen, in dem bei einer Verschiebung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 durch den Bremskrafterzeuger 5 keine Betätigung des Hauptbremszylinders 2 erfolgt, beispielsweise weil der Elektromotor eine Fehlfunktion aufweist. In diesem Fall wird die axiale

Verlagerung der Spindelmutter 7 nicht durch die Reaktionskraft verhindert. Auch im Notbremsbetrieb werden in Abhängigkeit von einem Ausmaß der Verlagerung der Eingangsstange 10 in die Betätigungsrichtung 4 die Federeinrichtungen 22, 23 und 24 gestaucht. Dadurch wird eine in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft auf die Spindelmutter 7 übertragen, wobei die Spindelmutter 7 zur Betätigung des Hauptbremszylinders 2 axial verlagert wird, wenn die in die Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft eine durch die Rückstellfeder 43 aufgebrachte und entgegen der Betätigungsrichtung 4 auf die Spindelmutter 7 wirkende Kraft übersteigt. Insbesondere liegt das zweite Element 34 bei einer Verlagerung der Eingangsstange 10 in Betätigungsrichtung 4 im Notbremsbetrieb an der Spindel 8 axial an, sodass dann die in Betätigungsrichtung 4 wirkende Axialkraft einerseits durch den Pedalwegsimulator 18 und das Lager 19 auf die Spindelmutter 7 und andererseits durch das zweite Element 34 auf die Spindel 8 übertragen wird.

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung 1. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 weist die in Figur 2 dargestellte Betätigungseinrichtung 1 eine erste

Federeinrichtung 22 auf, die eine Schraubenfeder 25 und eine Elastomerfeder 47 aufweist. Dabei sind die Schraubenfeder 25 und die Elastomerfeder 47 hintereinander angeordnet, sodass die Schraubenfeder 25 und die

Elastomerfeder 47 axial aneinander anliegen. Verglichen mit der ersten

Federeinrichtung 22 des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der Betätigungseinrichtung 1 ist die erste Federeinrichtung 22 des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels dazu ausgebildet, eine höhere Dämpfung bereitzustellen. Demnach wird durch die erste Federeinrichtung 22 des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels eine größere Dämpfungswirkung erzeugt.