CN101233339A - 用于自增力的机电盘式制动器的波纹管以及具有这样的波纹管的盘式制动器 - Google Patents

用于自增力的机电盘式制动器的波纹管以及具有这样的波纹管的盘式制动器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种波纹管(12)，该波纹管(12)用于自增力的机电盘式制动器(1)。为了实现小的变形力，本发明提出，所述波纹管(12)设有椭圆形的、沿一个方向逐渐变细的横截面并且构造为倾斜的，并且在所述波纹管(12)的彼此对置的具有小曲率的圆周区段中以及在所述波纹管(12)的纵边上设置倾斜折叠(14)。

Description

用于自增力的机电盘式制动器的波纹管以及具有这样的波纹管的盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种具有按权利要求1前序部分所述特征的用于自增力的机电盘式制动器的波纹管。此外本发明涉及一种按权利要求11前序部分所述的具有这种波纹管的自增力的盘式制动器。
背景技术
盘式制动器本身在大量不同的实施方式中得到公开。目前，液压盘式制动器在汽车领域十分普遍。而机电盘式制动器则相对问世不久，为操纵所述盘式制动器由电机通过旋转-/平移-转换传动机构将其摩擦制动衬带压紧在制动盘上。通常，在所述电机和旋转-/平移-传动机构之间中间连接了一个减速器。所述旋转-/平移-传动机构经常是螺旋齿轮传动机构，当然作为旋转-/平移-传动机构比如也可以考虑使用凸轮或者类似机构，该凸轮由电机通过减速器进行偏转并且在这过程中将摩擦制动衬带朝制动盘压紧。
也已经公开具有机械的或其它的自增力装置的机电盘式制动器，所述自增力装置将在旋转的制动盘制动时施加在朝其挤压的摩擦制动衬带上的制动力及摩擦力转换为压紧力，该压紧力作为由电机施加的压紧力的补充将所述摩擦制动衬带挤压在制动盘上。
已知的具有机械自增力装置的机电盘式制动器具有衬带支撑板，该衬带支撑板平行于制动盘布置在制动盘的一侧上并且在该衬带支撑板的面对制动盘的正面上布置了一块摩擦制动衬带。为操纵所述盘式制动器，也就是为进行制动，使所述衬带支撑板与摩擦制动衬带一起不仅横向于制动盘运动，而且平行于制动盘运动。为保护所述自增力装置及机电操纵机构的机械装置，已知使用一种波纹管，该波纹管在所述衬带支撑板和制动钳之间围住一个间隙。本发明的主题是一种这样的用于自增力的机电盘式制动器的波纹管。
发明内容
按本发明的具有权利要求1所述特征的波纹管具有一个非圆形的、倒圆的横截面。在此，在所述波纹管的横截面的两个彼此对置的圆周区段上的弯曲半径小于这两个圆周区段彼此间的一半间距。所述波纹管的横截面的优选形状是椭圆形或者无论如何接近于椭圆形(权利要求2)。朝卵形方向变形的椭圆形或者卵形是按本发明的波纹管的可能的横截面形状。所述波纹管的纵边可以是弯曲的或笔直的，一条或者两条纵边也可以向里弯曲。在纵边笔直的情况下，所述波纹管的横截面是卵形。所述波纹管的横截面并非一定是对称的，在这种情况下，横截面不同于椭圆形或卵形的数学形状。按本发明的波纹管因此具有一种稍长的、带有倒圆的窄边的形状，纵边可以象所述的一样同样是倒圆的或笔直的。所述弯曲半径可以沿圆周方向变化。
所述波纹管的稍长的形状与自增力的机电盘式制动器相匹配，所述盘式制动器的衬带支撑板通常沿所述制动盘的圆周方向具有比沿径向于制动盘的方向更大的伸长。在所述衬带支撑板和制动钳之间的间隙以及要防止湿气和脏物的机械装置可以以节省位置空间的方式被按本发明的波纹管的形状所包围。此外，所述波纹管可以使所述衬带支撑板相对于制动钳不仅平行于制动盘、而且横向于制动盘进行运动。所述衬带支撑板的回转运动，也就是说与相对于制动盘的平行性之间的偏差由按本发明的波纹管进行补偿。按本发明的波纹管由此与自增力的机电盘式制动器的衬带支撑板相对于该盘式制动器的制动钳的运动相匹配。在此本发明能够实现一种沿轴向方向、也就是沿垂直于横截面的方向短的或者说低的波纹管。
从属权利要求使在权利要求1中所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。
具有权利要求11所述特征的盘式制动器具有上述类型的波纹管。通过波纹管的上面的解释以及自增力的机电盘式制动器的解释已对所述盘式制动器进行了解释，为避免重复，就这一点而言请参照上述解释。
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是具有按本发明的波纹管的盘式制动器，具有轴向朝制动盘的视向；
图2是所述波纹管沿图1所示线条II-II的横截面；并且图3是图1所示细节III的放大图。
具体实施方式
在图1中示出的自增力的机电盘式制动器1具有一个制动钳2，该制动钳2构造为浮式制动钳，也就是说它可以用在图中看不出的导向装置横向于制动盘3进行移动。所述制动钳1在本发明的所示出和说明的实施例中是具有两块制动钳板4、5的框式制动钳，所述制动钳板4、5则通过锚栓6彼此连接。所述制动钳板4、5布置在所述制动盘3的两侧，它们彼此平行并且平行于该制动盘3。所述锚栓6横向于所述制动盘3在该制动盘3的圆周外部将所述制动钳板4、5连接起来。所述锚栓6大致布置在所述制动钳板4、5的纵向中间平面中，使得其在操纵所述盘式制动器1时基本上仅仅受到拉力负荷。用于所述构造为浮式制动钳的制动钳2横向移动地导向的导向装置在图1中处于所述锚栓6的下方，因而在此无法看见。所述制动钳2的制动钳板4、5及锚栓6可以是单构件的或者是多构件的并且组装在一起。
所述盘式制动器1具有在图中看不见的机电操纵机构，该操纵机构则具有电机、减速器和齿条传动机构，用该齿条传动机构可以使摩擦制动衬带7为操纵所述盘式制动器1相对于所述制动盘3以一个锐角并且沿圆周方向移动。所述摩擦制动衬带7在一个设想的螺旋线形状的轨道上围绕着所述制动盘3的旋转轴线移动。所述操纵机构安置在一个电机及传动机构外壳8中，因而无法看见。所述电机及传动机构外壳8安置在所述制动钳2的其中一块制动钳板4的背向所述制动盘3的外侧上。所述用于机电盘式制动器的机电操纵机构对本领域的技术人员来说是众所周知的，所以在此不再详细解释，况且所述机电操纵机构也不是本发明的真正主题。
所述盘式制动器1具有在图中看不见的、包括斜面机构的机械式自增力装置。所述斜面机构在上文解释的螺旋线形状的轨道上围绕着所述制动盘3的旋转轴线相对于所述制动盘3以一个锐角并且沿所述制动盘3的圆周方向导引所述摩擦制动衬带7。如果为操纵所述盘式制动器1由所述机电操纵机构将所述摩擦制动衬带7压到所述制动盘3上，那么该制动盘3就沿着该制动盘3的旋转方向向所述摩擦制动衬带7施加一个沿圆周方向的摩擦力。所假设的旋转方向在图1中用箭头9来表示。用看不见的、相对于所述制动盘3以一个锐角延伸的斜面来支撑所述摩擦制动衬带7，这一点由于所谓的楔形原理引起一个具有横向于所述制动盘3的分量的力，该力作为由所述机电操纵机构施加的压紧力的补充将所述摩擦制动衬带7朝所述制动盘3挤压。所述盘式制动器1的制动力由此得到增大。所述斜面机构对本领域的技术人员来说已经熟悉，所以在此不再详细解释，况且所述斜面机构也不是本发明的真正主题。
在对置的一侧上，就象所述其中一个摩擦制动衬带7一样，第二摩擦制动衬带10布置在所述制动钳2的在那里的制动钳板5的面向所述制动盘3的内侧上。如果为操纵所述盘式制动器1将所述其中一个摩擦制动衬带7如所说明的一样用所述机电操纵机构朝所述制动盘3的其中一侧挤压，那么所述制动钳2就横向于所述制动盘3移动，并且将另一个摩擦制动衬带10压紧在所述制动盘3的另一侧上，从而两个摩擦制动衬带7、10都对所述制动盘3进行制动。
所述其中一个摩擦制动衬带7布置在衬带支撑板11上，所述衬带支撑板11与所述制动钳2的其中一块制动钳板4间隔开地并且平行于所述制动盘3地布置。在处于所述衬带支撑板11和制动钳板4之间的间隙中，布置了按本发明的波纹管12，该波纹管12包围着所述自增力装置及机电操纵机构1的处于在所述衬带支撑板11和制动钳板4之间的间隙中的部件，并且防止这些部件受潮和弄脏。所述波纹管12遮盖着所述斜面机构并且与所述电机及传动机构外壳8一起遮盖着所述操纵机构，因而在附图中看不见所述斜面机构以及操纵机构。
所述波纹管12构造为具有至少大致为椭圆形的横截面的软管形状。该波纹管12的横截面朝一个方向、更确切地说朝所述衬带支撑板11的方向逐渐变小。此外，该波纹管12是倾斜的，它具有反向于所述制动盘3的所规定的旋转方向9的倾角。该波纹管12的基本形状因此至少近似地是具有椭圆形横截面的斜角锥体的角锥台的外表面。也可以不同于所描述的波纹管12形状，比如所述波纹管12的横截面可以朝卵形或者类似于卵形变化，所述横截面可以在所述波纹管12的轴向伸长范围内保持恒定并且/或者所述波纹管12可以是笔直的来代替倾斜的。如果在操纵所述盘式制动器2时所述摩擦制动衬带7连同所述衬带支撑板11沿所述制动盘3的旋转方向9移动，那么所述波纹管12的倾斜位置就减小，有时候该波纹管12可以通过变形变得笔直或者甚至朝相反方向倾斜。所述波纹管12的基本形状是指其在没有其有待解释的折叠并且在其没有连接到所述制动钳板4及衬带支撑板11上的情况下的形状。在图2中示出了该波纹管12的在由图1所示线条II-II表明的平面上的横截面。在此仅仅示出在所说明的剖切平面中的横截面，而未示出所述波纹管12及盘式制动器1的处于该剖切平面后面的区域。所述波纹管12的轴向伸长相对于其横截面面积较短，其轴向伸长比如处于所述椭圆形横截面的设想的长半轴的大约四分之一到二分之一之间。
所述波纹管12在彼此对置的具有小曲率的圆周区段的区域中具有沿其圆周方向延伸的、彼此平行的圆周折叠13。所述具有小曲率的圆周区段以及圆周折叠13处于这样的区域中，在这些区域中所设想的长半轴与所述波纹管12的椭圆形横截面相交。在处于所述彼此对置的、具有小曲率的圆周区段之间的纵边上，所述波纹管12具有倾斜折叠14，所述倾斜折叠14斜向于所述波纹管12的设想的横截面平面。所述倾斜折叠14可以但不一定彼此平行。所述倾斜折叠14的倾斜定向的原因如下：在操纵所述盘式制动器1时，所述衬带支撑板11连同摩擦制动衬带7在已解释过的螺旋线形状的轨道上围绕着所述制动盘3的旋转轴线运动。所述衬带支撑板11因此平行并且横向于所述制动盘3运动。平行于所述制动盘3的运动沿旋转方向9进行。所述衬带支撑板11和制动钳2的制动钳板4之间的间距因此扩大，所述波纹管12被轴向拉伸并且同时被矫直，其倾斜度减小。如此选择所述倾斜折叠14的倾斜度，使得其在所描述的运动中完成一种回转运动，其倾斜位置减小。在操纵盘式制动器1时所述衬带支撑板11与制动钳板4之间的间距的扩大，至少部分地通过所解释的倾斜折叠14的回转得到补偿，所述倾斜折叠14不需要伸长或者所需要的伸长至少小于在所述倾斜折叠14垂直于所述波纹管12的设想的横截面平面进行纵向伸长的情况下的伸长。所述波纹管12由此可以更加容易地沿在操纵所述盘式制动器1时所必需的(并且与此相反的)方向上进行变形。
所述圆周折叠13以及倾斜折叠14朝其端部逐渐变细，由此改进了所述波纹管12的可变形性并且降低其变形阻力。在所述圆周折叠13及倾斜折叠14的逐渐变细的端部的区域中，所述波纹管12具有拱顶折叠15，所述拱顶折叠15则进一步改进该波纹管12的可变形性并且降低变形阻力，因为这些拱顶折叠15在该波纹管12的一些区域中提供了额外的可变形的材料，在这些区域中所述圆周折叠13及倾斜折叠14朝彼此进行回转运动。所述拱顶折叠15的形状与在所述圆周折叠13及倾斜折叠14的逐渐变细的端部之间的区域相匹配，在这些区域中布置了所述拱顶折叠15。在本发明的所示出的和所说明的实施例中，所述拱顶折叠15近似地具有三角形的基面，该基面具有倒圆的角及拱起的三角边。
所述波纹管12由硅酮、也就是由橡胶类的塑料制成。在考虑以下方面的情况下来选择所述波纹管12的造型及其折叠13、14、15的结构和布置，即将变形力保持尽可能低，并且所述波纹管12连同其折叠13、14、15即使在该波纹管12以节省位置空间的方式也就是至少局部紧紧包围着所述自增力装置及操纵机构时也不会进入到所述盘式制动器1的自增力装置及操纵机构的机械部件中。
所述波纹管12以其端边16在其中一侧上固定在所述制动钳2的制动钳板4上并且在另一侧固定在所述衬带支撑板11上。所述端边16为此构造为环绕的、倒圆的并且向里直立的卷边，这些卷边啮合在所述制动钳板4及衬带支撑板11的相对应的环绕的凹槽中。在图3中放大示出了所述波纹管12的其中一条端边16及其在所述制动钳板4的环绕的凹槽中的啮合情况。因此，为形成所述环绕的卷边，所述端边16构造为首先向里并且随后再度向外直立的结构。也可以将所述波纹管12的端边16的卷边构造为向外直立的结构，使得所述卷边搭接所述制动钳板4及衬带支撑板11的环绕的凸起(未示出)。为进行固定，可以将带材、线材、管夹或者类似材料放入所述波纹管12的端边16的卷边中并且夹紧，但在所示出的和所说明的实施例中不是这种情况。
为了可以简单地安装和拆卸，在所述波纹管12的端边16上设置了装配接片17，该波纹管12的端边16可以卡在这些装配接片17上。在所示出的和所说明的实施例中，在每条端边16上分别设置了两个装配接片17，更确切地说彼此对置地设置在所述波纹管12的具有小的弯曲半径的圆周区段上。在图2中用点划线示出所述装配接片17的位置。
应该努力实现一种波纹管12，该波纹管12在因操纵所述盘式制动器1而发生所说明的变形时表现出容易弯曲的状态或者其变形力很小，其中所述波纹管12必须同时具有足够的形状稳定性，这防止该波纹管12进入所述自增力装置或操纵机构的活动部件之间。

Claims (11)

1.用于自增力的机电盘式制动器的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)具有非圆形的、倒圆的横截面，该横截面在两个彼此对置的圆周区段上的弯曲半径小于所述两个圆周区段彼此间的一半间距。
2.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)具有椭圆形的横截面。
3.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)在其两个端边(16)处具有不同大小的横截面。
4.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)是倾斜的。
5.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)具有倾斜折叠(14)，这些倾斜折叠(14)与该波纹管(12)的设想的横截面倾斜相交。
6.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)在其具有小弯曲半径的圆周区段的区域中具有圆周折叠(13)，所述圆周折叠(13)大致平行于该波纹管(12)的端边(16)。
7.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)具有折叠(13、14)，这些折叠(13、14)朝其端部逐渐变细。
8.按权利要求7所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)在所述折叠(13、14)的逐渐变细的端部之间的区域中具有拱顶折叠(15)。
9.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)具有向里或向外直立的端边(16)。
10.按权利要求1所述的波纹管，其特征在于，该波纹管(12)具有至少一个装配接片(17)。
11.自增力的盘式制动器，具有制动钳(2)和可平行以及横向于制动盘(3)运动的衬带支撑板(11)，其特征在于，所述盘式制动器(1)具有波纹管(12)，该波纹管(12)包围着处于所述衬带支撑板(11)和制动钳(2)之间的间隙，并且所述波纹管(12)具有非圆形的倒圆的横截面，该横截面的在两个彼此对置的圆周区段上的弯曲半径小于所述两个圆周区段彼此间的一半间距。
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