CN101233031A - 机电制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机电盘式制动器(1)，该盘式制动器(1)为构造为驻车制动器而具有一个可切换的自由轮机构(具有辊子32的卡辊式自由轮机构)。本发明提出，将所述制动器(1)的电机(3)的电机轴(8)的固定轴承(12)与所述自由轮机构安置在所述电机(3)的壳体(9)的盖子(11)中，并且将所述盘式制动器(1)的所有电连接通过所述盖子(11)来敷设。通过所述集成的结构，可以显著减少所使用的部件的数目。此外，借助于本发明，可以降低所述自由轮机构(31)相对于所述电机轴(8)的位置公差。

Description

机电制动器
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的机电制动器，该制动器尤其设置为用于汽车的汽车制动器。
背景技术
所述制动器已得到公开。为对其进行操纵比如为了将摩擦制动衬带朝可旋转的待制动的制动本体挤压，所述制动器具有机电操纵装置，该操纵装置则具有一个电机和一个旋转-/平移-转换传动机构，通过该旋转-/平移-转换传动机构利用所述电机可以将摩擦制动衬带挤压在所述制动本体上。经常在所述电机和旋转-/平移-转换传动机构之间中间连接一个减速器。作为旋转-/平移-转换传动机构，螺旋齿轮传动机构十分常用，不过也考虑使用其它传动机构，比如齿条传动机构或者可用电机通过减速器摆动的凸轮，该凸轮将摩擦制动衬带朝制动本体挤压，用于将电机的旋转驱动运动转换为平移运动，以便将摩擦制动衬带朝制动本体挤压。也可以考虑用电磁铁来取代电机。所述制动本体在使用盘式制动器的情况下是制动盘，而在使用鼓式制动器的情况下则是制动鼓。
DE 102 55 192 A1公开了一种所述的机电制动器的实施例。为构造为驻车制动器(停车制动器)，这种公开的制动器具有一个可控制的自由轮机构，该自由轮机构在接通的位置中闭锁电机的电机轴，防止其沿所述制动器的松开方向旋转。这种闭锁可直接在所述电机轴上或者间接地比如在传动轴上进行。所述电机轴在接通自由轮机构时也可以沿制动器的操纵方向或压紧方向旋转，从而可以操纵所述止动器，但不松开该制动器。在关闭自由轮机构时，所述电机轴可沿两个旋转方向旋转，所述制动器可作为常用制动器来操纵和松开。在所公开的制动器上，所述自由轮机构用法兰同轴连接到壳体上，所述电机和旋转-/平移-转换传动机构就安置在该壳体中。
发明内容
按本发明的、具有权利要求1所述特征的制动器具有一个壳体，所述电机安置在该壳体中。可能的减速器和/或旋转-/平移-转换传动机构同样可以安置在该壳体中。在该壳体的一个端部上安装了一个盖子，按本发明该盖子形成轴承盖，该轴承盖具有用于所述电机的电机轴的轴承。此外，按本发明的制动器的自由轮机构安置在所述盖子上面或里面。通过用于电机的壳体的盖子的这种集成的结构方式，来减少单个部件的数目并且同时减少按本发明的制动器的安装开销。所述自由轮机构相对于电机轴的位置精度得到提高，因为所述用于电机轴的轴承布置在所述盖子中，而所述自由轮机构也安置在该外盖子上面或里面。在此可以保持所述电机轴相对于自由轮机构的轴向位置的高精度。高的轴向精度是重要的，用于确保可靠地切换所述自由轮机构并且避免意外地切换该自由轮机构。此外，本发明也确保精确地保持自由轮机构的安装角度。本发明实现了所述制动器的紧凑结构。
按本发明的制动器可以具有一个自增力装置，该自增力装置将在旋转的制动本体制动时施加到挤压在其上面的摩擦制动衬带上的摩擦力转换为压紧力，该压紧力作为由所述操纵装置施加的压紧力的补充将所述摩擦制动衬带朝所述制动本体挤压并且由此提高制动力。作为机械自增力装置，可以比如考虑楔形机构或斜面机构或杠杆机构。也可以设想其它的比如液压的自增力装置。
作为用于按本发明的机电制动器的结构形式，可以考虑盘式结构、鼓式结构或者其它的制动器结构。
从属权利要求使在权利要求1中说明的发明的优选的设计方案和改进方案成为本发明的主题。
附图说明
下面借助于在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释。其中：
图1是按本发明的机电制动器的剖面图；并且
图2是图1所示制动器的壳体的盖子的横截面。
具体实施方式
在附图中示出的、总地用1表示的按本发明的制动器是盘式制动器。该制动器具有一个机电操纵装置2，该机电操纵装置2则具有一个电机3、一个有待解释的多级齿轮传动机构和减速器以及一个齿条传动机构或一个其它的旋转-/平移-转换传动机构。所述电机3、减速器和旋转-/平移-转换传动机构形成所述制动器1的机电操纵装置。所述电机3具有一个带有定子绕组6的定子5以及一个在电机轴8上的转子7。所述电机3是电子整流的直流电机(无刷BLDC-电机)，不过对本发明来说并非强制如此。所述电机3安置在一个壳体9中，所述定子5压入或者以其它方式固定在该壳体9中。所述电机轴8在一个端部上用浮动轴承10、也就是说具有轴向间隙地可旋转地支承在所述壳体9中。在所示出的和所说明的实施例中，将滚子轴承用作浮动轴承10。
在另一个端面上，用盖子11封闭所述壳体9，该盖子11比如由钢或者由具有类似强度的材料制成。所述盖子11形成所述电机3的固定轴承12的轴承盖。作为固定轴承12，在本发明的所示出的和所说明的实施例中选择具有球珠13的球轴承，所述球珠13可旋转地保持在球轴承保持架14中。在处于盖子11中的贯通的轴向孔中磨削的、环绕的、具有圆形横截面的凹槽形成所述固定轴承12的外面的轴承环15。所述固定轴承12的里面的轴承环在一个相对于所述电机轴8的径向平面中划分为两部分：里面的轴承环的一半由一个在所述电机轴8的环形梯阶上磨削的、具有圆形横截面的工作面16构成。具有同样圆形的横截面的第二工作面17设置在螺母18上，该螺母18旋紧在所述电机轴8上。所述电机轴8的工作面16以及所述螺母18的工作面17对环绕的具有圆形横截面的凹槽以及所述固定轴承12的里面的轴承环16、17进行补充。通过所述螺母18在所述电机轴8上的旋转可以调节轴承间隙，所述螺母18比如用螺栓加固漆防止在所述电机轴8上扭转。
代替所述固定轴承12的所说明的轴承结构，也可以考虑所述电机轴8在所述构成轴承盖的盖子11中的其它旋转支承。可以比如将滚动轴承压紧在所述电机轴8上，并且装入在所述盖子11中的轴向孔中的环形梯阶中并且在那里用防松环加以固定(未示出)。
与所述电机轴8不可相对转动的、比如通过磨削制成的小齿轮19与大的齿轮20相啮合，该大的齿轮20在第一传动轴21上不可相对转动。在所述传动轴21后面可以跟随另外的变速档位以及以任意方式操纵的、用于车轮制动器的压紧机构。
在所述壳体9中安置了所述电机3，该壳体9是所述构造为盘式制动器的制动器1的在其它方面未示出的制动钳的一部分。所述壳体9也可以安装在制动钳上。在该壳体9中不仅安置了所述电机3，而且安置了整个操纵装置包括未示出的压紧机构。在此仅仅示出所述制动钳的一部分，也就是所述壳体9，该制动钳以公知的方式构造为浮式制动钳，也就是说该制动钳可横向于未示出的制动盘移动。由此以公知的方式在将摩擦制动衬带压紧在所述制动盘的一侧上时，在所述制动钳中布置在制动盘的对置的一侧上的第二摩擦制动衬带就压紧在所述制动盘的另一侧上，从而在两侧来制动所述制动盘。
象在图2中可看出的一样，在所述盖子11上或者在所述盖子11中安置了可控的自由轮机构31。该自由轮机构31构造为具有辊子32的卡辊式自由轮机构，所述辊子用作夹紧件或闭锁件。也可以使用其它结构形式的自由轮机构31。所述辊子32围绕着所述电机3的电机轴8分布地布置。所述辊子32接纳在辊子保持架33的空隙中，所述辊子保持架33则布置在处于所述电机轴8和盖子11之间的环形间隙中。同样布置在所述辊子保持架33的空隙中的弹簧元件34沿圆周方向向所述辊子32加载，使得所述辊子32从所述电机轴8上抬起。所述辊子32在处于所述盖子11的轴向孔中的槽35中滚动。在此，所述槽35的基面形成所述辊子32的工作面。所述槽35的形成所述工作面的基面螺旋状朝所述电机轴8延伸。所述辊子保持架33围绕着所述电机轴8旋转，由此所述自由轮机构31的辊子32在槽35中滚动，并且螺旋状朝所述电机轴8运动。如果所述辊子32抵靠在所述槽35上并且抵靠在所述电机轴8上，那么这些辊子32由于所述槽35的螺旋状曲线走向而阻止所述电机轴8沿一个旋转方向进行旋转。这个旋转方向就是所述制动器1的张开方向。该电机轴8可以沿压紧方向旋转。所述辊子保持架33的所说明的旋转的位置是所述自由轮机构31的接通的位置及闭锁位置，在该位置中所述自由轮机构31阻止所述电机轴8沿松开方向旋转并且允许操纵所述制动器1。
如果所述辊子保持架33倒转到其初始位置中并且所述辊子32通过所述弹簧元件34从所述电机轴8上抬起，那就关闭所述自由轮机构31并且所述电机轴8可以沿两个旋转方向自由旋转。
为旋转所述辊子保持架33并且由此为接通所述自由轮机构31，所述自由轮机构31具有电磁铁36，该电磁铁36具有绕组37和电枢38。所述电磁铁36的壳体39与所述电机3的壳体9的盖子11构成一体。将所述电磁铁36的壳体39封闭的盖子40形成所述电磁铁36的磁轭，该磁轭闭合磁通量。所述电磁铁36通过挺杆41切换所述自由轮机构31，所述挺杆41按照与所述自由轮机构31的辊子保持架33相切的方式进行布置。该挺杆41作用于在径向上从所述辊子保持架33上向外伸出的凸块42，螺旋压力弹簧形式的弹簧元件43压紧在该凸块42的对置的一侧上，该螺旋压力弹簧在所述辊子保持架33外部安置在盖子11的槽中并且支撑在所述盖子11中。给所述电磁铁36的线圈37通上电流，以此吸引所述电枢38，并使其通过所述挺杆41压紧在所述自由轮机构31的辊子保持架33的凸块42上。所述辊子保持架33由此如上所述旋转到接通的位置中。所述制动器1可以在所述自由轮机构31的接通的位置中进一步被压紧，但没有被松开。如果在接通所述自由轮机构31时操纵所述制动器1，那就由此形成机械应力，该机械应力即使在不再给所述电磁铁36通上电流时也将所述自由轮机构31的辊子32夹紧地保持在所述电机轴8和盖子11之间。所述制动器1由此也在无电流的情况下保持在被操纵的位置中并且由此可以用作驻车制动器。为松开，所述被操纵的制动器1用电机3压紧，由此松开所述机械预应力，使得所述弹簧元件43将所述自由轮机构31的辊子保持架33倒转到关闭的位置中。现在所述电机轴8可以自由旋转，制动器1可以松开并且用作常用制动器。所述具有用于辊子32的槽35的盖子11与所述辊子32共同作用并且在接通所述自由轮机构31时与所述辊子32一起阻止所述电机轴8沿制动器1的松开方向旋转，该盖子11形成所述自由轮机构31的闭锁机构的一部分。
所述壳体9的盖子11不仅包含所述电机3的所有电导线，而且包含所述电磁铁36的所有电导线，所述电导线一起敷设在一个或多个在附图中看不出的电插头中。其优点是，按本发明的制动器1的电气部件的电连接十分简单。

Claims (7)

1.机电制动器，具有电机(3)、旋转-/平移-转换传动机构和为操纵所述制动器(1)可用所述电机(3)通过所述旋转-/平移-转换传动机构压紧在制动本体上的摩擦制动衬带以及可切换的自由轮机构(31)，其中所述电机(3)安置在壳体(9)中，在该壳体(9)的一个端部上安装了盖子(11)，并且所述自由轮机构(31)在接通的位置中阻止所述电机(3)的电机轴(8)沿所述制动器(1)的松开方向进行旋转，其特征在于，所述盖子(11)形成用于所述电机(3)的电机轴(8)的轴承盖并且所述自由轮机构(31)安置在所述盖子(11)上面/里面。
2.按权利要求1所述的机电制动器，其特征在于，所述盖子(11)形成用于所述电机轴(8)的轴承(12)的轴承环(15)。
3.按权利要求1所述的机电制动器，其特征在于，所述电机轴(8)的轴承(12)的轴承环(16、17)的至少一部分(16)是所述电机轴(8)的一体的组成部分，并且所述轴承环(16、17)的这个部分(16)将所述电机轴(8)在轴向方向上固定。
4.按权利要求1所述的机电制动器，其特征在于，所述盖子(11)是所述自由轮机构(31)的闭锁机构的一部分。
5.按权利要求1所述的机电制动器，其特征在于，所述盖子(11)具有所述电机(3)及自由轮机构(31)的所有电连接。
6.按权利要求1所述的机电制动器，其特征在于，所述制动器(1)是盘式制动器，并且所述壳体(9)是所述制动器(1)的制动钳的一部分。
7.按权利要求1所述的机电制动器，其特征在于，所述盖子(11)形成用于所述自由轮机构(31)的壳体(39)。
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