CN102596667B - 制动力增大器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有电动机(16)的用于主制动缸(10)的制动力增大器(100)，其借助传递器件(15)与主制动缸(10)的压力活塞(11)耦合，并且增大了借助制动踏板(33)传递到压力活塞(11)上的制动压力，其中传递器件(15)具有凸轮盘传动装置，此凸轮盘传动装置与压力活塞(11)处于有效连接，并且把压力活塞(11)推入主制动缸(10)中。

Description

制动力增大器

技术领域

本发明涉及一种具有电动机的用于主制动缸的制动力增大器，其借助传递器件与主制动缸的压力活塞耦合，并且增大了借助制动踏板传递到压力活塞上的制动压力。

背景技术

通常，外力协助的制动装置具有摩擦介质(例如制动盘或制动鼓和车轮促动器(例如具有车轮制动缸的制动钳)。此车轮促动器在此借助所属的制动导管与主制动缸相连。此主制动缸还与制动踏板耦合。制动力增大器设置在制动踏板和主制动缸之间，并且利用了外部能量(例如以压缩空气、低压或电能的形式)，以便增大由驾驶员施加在制动踏板上的踏板力。在汽车中，常见的增大因子在5至10的范围内。

在常规的柴油发动机汽车以及在具有汽油发动机的汽车中(它们借助汽油直接喷射或无节流阀地备好混合物)，除了低压驱动的气动制动力增大器以外还需要低压泵。此外，气动制动力增大器的所需构造空间依赖于必需的制动力增大程度。气动制动力增大器的直径在此可达30cm。

在DE 10 2007 016 136 A1中示出了用于机动车制动系统的电机制动力增大器，它具有用来增大制动力的电动机以及与之相耦合的主制动缸。电动机与螺杆相连。此螺杆通过冲具和拨杆耦合在主制动缸上。在激活电动机时，电动机驱动此螺杆，并把冲具朝主制动缸推动，以便增大通过制动踏板施加的制动压力。

发明内容

本发明的目的是，提供一种紧凑且更好的制动力增大器。

此目的通过按权利要求1所述的制动力增大器得以实现。在从属的权利要求中说明了优选的实施例。

按本发明已知，制动力增大器可通过以下方式尤其紧凑地构成，即传递器件具有凸轮盘传动装置，此传递器件将电动机和主制动缸耦合起来，此凸轮盘传动装置与主制动缸的压力活塞处于有效连接，并且凸轮盘传动装置使压力活塞移入主制动缸中。

其优点是，此制动力增大器可无低压地工作，同时通过传递器件的传动比和/或偏转借助凸轮盘传动装置构造空间优化地设置在主制动缸上。

在本发明的另一实施例中，凸轮盘传动装置具有至少一个凸轮盘，它的圆周侧配备有滚压装置。此滚压装置与压力活塞耦合，并且设计得沿凸轮盘的圆周侧进行滚压。其优点是，制动力增大器的期望走向可灵活地与凸轮盘的圆周侧的造型相匹配。

在本发明的另一实施例中，压力活塞通过压力活塞的隆起与滚压装置直接相连。以这种方式可使制动力增大器构造得尤其坚固。

在本发明的另一实施例中，第一凸轮盘与第一正齿轮相连，第二凸轮盘与第二正齿轮相连，其中这两个正齿轮与至少一个第三正齿轮耦合，并且固定在正齿轮上的凸轮盘操纵滚压装置。以这种方式，可无偏转地直接操纵主制动缸的压力活塞中，因此主制动缸与制动力增大器一起在尤其紧凑的构造方式中彼此对齐。

在本发明的另一实施例中，压力活塞借助摇摆杆与滚压装置相连，其中摇摆杆具有用于摇摆轴线的容纳部。其优点是，凸轮盘的圆周侧通过滚压装置平行于主制动缸的压力活塞的推移方向进行触碰，并因此能有针对性地充分利用提供的构造空间。

在本发明的另一实施例中，凸轮盘的圆周轮廓构成为螺旋状或椭圆形。这些圆周轮廓尤其适用于均匀地增大制动压力。

在本发明的另一实施例中，凸轮盘具有闭锁装置，此闭锁装置包含闭锁元件和弹簧元件，其中闭锁装置通过以下方式把制动踏板拉到起始位置中，即闭锁装置携带着凸轮盘上的滚压装置。其优点是，在具有电驱动装置或混合动力的机动车中可把制动踏板带到起始位置中。

在本发明的另一实施例中，制动力增大器具有复位装置(尤其是螺旋弹簧)，它与凸轮盘和壳体耦合。在增大制动压力时，复位装置相对于壳体拉紧，并借助此拉紧将凸轮盘转至起始位置。其优点是，用来运行制动力增大器的电动机只能在一个方向上通电流，因此可成本划算地构造。

在本发明的另一实施例中，凸轮盘传动装置借助另一传动装置(尤其是行星齿轮传动装置或正齿轮传动装置)与电动机耦合。与无传动装置的制动力增大器相比，以这种方式可使此电动机构造得更小且更划算。

在本发明的另一实施例中，制动力增大器与控制设备相连，此控制设备借助由制动踏板施加的制动压力来控制制动力增大器的电动机的电流。以这种方式，可相应变化地调节机动车的期望的制动压力和期望的制动性能。

下面借助附图详细地阐述了本发明。其中：

图1在示意性的3D视图中示出了按第一实施例的制动力增大器；

图2在示意性的3D视图中示出了按第二实施例的制动力增大器；

图3在示意性的侧视图中示出了按第三实施例的制动力增大器；以及

图4在示意性的3D视图中示出了按第四实施例的制动力增大器。

图1在示意性的3D视图中示出了按第一实施例的制动力增大器100。制动力增大器100在此具有电动机16和未示出的行星齿轮传动装置。电动机16在此借助固定元件24固定在机动车中，并借助接口17与车电网及控制设备50相连。凸轮盘15设置在传动装置的输出轴32上。凸轮盘15具有圆周侧18，它的圆周轮廓按照电动机16的转矩变化进行调整并且构成为螺旋状。凸轮盘15的圆周侧18配备了滚压装置19。此滚压装置19借助轴承栓20固定在摇转杆14的第一端部上。此摇转杆14在此在中间具有容纳部21，它从属于摇转轴线22。在摇转杆14的朝滚压装置19相对而置的第二端部上，摇转杆14与主制动缸10的压力活塞11相连。此外，此主制动缸10具有活塞杆12和多个导线接口23。此活塞杆12通过连接头13与制动踏板相连。此外，活塞杆12以及压力活塞11与设置于主制动缸中的活塞相连。

为了在主制动缸10中增大通过制动踏板产生的制动压力，通过控制设备50给电动机16通电流。在此，电动机16驱动具有凸轮盘15的凸轮盘传动装置(作为传递器件)，在它的圆周侧18上在凸轮盘15旋转时滚压装置19沿着圆周侧18滚压。为了确保滚压装置19的清洁滚压，此滚压装置19借助滚动轴承设置在轴承栓20上。此滚压装置19触碰凸轮盘15的圆周轮廓。如果此凸轮盘15通过电动机16逆时针地扭转，则摇转杆14朝外挤压。在此，此摇转杆14的第二端部把压力活塞11压入主制动缸10中。摇转杆14的第二端部不与压力活塞11相连，而是位于压力活塞11的轴向端部表面上，从而不会把力横向于压力活塞11的推移方向施加到压力活塞11中。由于在制造压力活塞和主制动缸10的壳体时公差范围很紧，所以横向于压力活塞11的推移方向的力可能会导致压力活塞11在主制动缸10中的倾斜(Verkanten)。

活塞杆12在此这样设计，即通过活塞杆头13施加的力从制动踏板传递到压力活塞11上。以这种方式确保，即使没有电协助，借助连接到主制动缸上的制动回路也可以操纵制动器。

图2在示意性的3D视图中示出了按第二实施例的制动力增大器200。下面用相同的附图标记给相同的零件命名。制动力增大器200在此具有图1所示的电动机16。在此，此电动机16与作为传递器件的传动装置47相连，其中两个相对而置的凸轮盘15、49分别与正齿轮25、48相连。第一正齿轮25借助凸轮盘传动装置的第一凸轮盘15在此这样设置，即第二正齿轮48与第二凸轮盘49相对而置，其中凸轮盘15、49相互间具有间隔。两个正齿轮25、48都配备了至少一个第三正齿轮26，此第三正齿轮设置在驱动轴27上。凸轮盘15、49的圆周侧18分别通过滚压装置19触碰。滚压装置19在此直接与压力活塞11相连。在第二正齿轮48的指向外面的端面上设置有螺旋弹簧44，它在内侧与正齿轮48相连，并在外端部上与未示出的壳体相连。

为了转动凸轮盘15，电动机16驱动具有第三正齿轮27的驱动轴27。两个正齿轮15、49的转动引起了凸轮盘15的旋转。这两个凸轮盘15的转动与压力活塞11的必要移动联系在一起。凸轮盘传动装置在此作为传递器件与正齿轮传动装置相耦合。在此，通过正齿轮传动装置和凸轮盘传动装置的啮合级来调节力分配。制动力增大器200在此设计，使得没有力横向于压力活塞11的推移方向施加到压力活塞11中。为此，驱动轴27设置得垂直于滚压装置19，并垂直于制动力增大器的压力活塞11的推移方向。螺旋弹簧44当作复位装置来用，以便在凸轮盘15、49转动之后又把它们置于起始位置中。为此，螺旋弹簧44预紧地设置在未示出的壳体和第一正齿轮25之间。通过转动第一正齿轮25，再次把螺旋弹簧44拉紧。如果制动系统被驾驶员松开，则要么图1所示的控制设备50使凸轮盘15、49驶入起始位置，要么凸轮盘15、49通过留在制动系统中的液体压力压回。因为留在制动系统中的液体压力不能完全确保凸轮盘15、49的完整压回，所以拉紧的螺旋弹簧44把凸轮盘15、49转到起始位置中。在该实施例中螺旋弹簧44设置在两个正齿轮25、48中的一个上，就已足够。但也可应用多个螺旋弹簧44。但复位装置可设置在电动机16上。使用复位装置的优点是，电动机16只需设计用于向旋转方向上通电流。

图3在示意性的侧视图中示出了按第三实施例的制动力增大器300。制动力增大器300具有凸轮盘传动装置的凸轮盘29，其具有椭圆形的圆周侧30。滚压装置19从属于此圆周侧30，其中此滚压装置19通过隆起28与套筒11直接相连。凸轮盘29通过象征性示出的具有蜗轮蜗杆传动装置的驱动器31进行扭转，其中通过凸轮盘29的象征性结构提供了最大180°的转动范围。其结果是，在此180°内必须提供最大的移动路段，以便在主制动缸10内构建压力。电动机16也可直接与凸轮盘相连，或借助单级或多级传动装置(例如螺旋齿轮传动装置、正齿轮传动装置或行星齿轮传动装置或谐波传动装置gleitkeilgetriebe)来连接，来代替蜗轮蜗杆传动装置。同样如图2所示，借助蜗轮蜗杆传动装置和凸轮盘29来调节力分配或传动比。凸轮盘29同样可作为具有两个凸轮盘15、29的双重凸轮盘组，如同图2所示的一样，与驱动器31相耦合。

图4在示意性的3D视图中示出了按第四实施例的制动力增大器400。制动力增大器400在此借助三角状物39与制动踏板33及主制动缸34相耦合。凸轮盘传动装置的凸轮盘15的驱动器的结构相应于图1所示的结构。三角状物39在第一悬挂点37上与制动踏板33及机动车相连。在第二悬挂点上，三角状物39与主制动缸34的压力活塞43相连。滚压装置19设置在第三悬挂点36上。凸轮盘15上的闭锁装置46从属于滚压装置19。闭锁装置46包括闭锁元件38和弹簧元件41。此闭锁装置46可旋转地支承在旋转点42中。此外，在三角状物39上设置同步爪40。在此，当逆时针地旋转凸轮盘15，则会增大制动压力。在此，凸轮盘15顺时针地围绕着第一悬挂点37挤压滚压装置19。此外，压力活塞43被推入主制动缸34中，并因此增大了制动系统中的压力。

在电动汽车或具有混合动力的机动车中需要所示的结构，以便在操纵主制动缸34之后把制动踏板33再次运送至起始位置。如果机动车驾驶员操纵制动踏板33，则制动踏板把活塞杆12压入主制动缸34中。此外，借助未示出的传感器来表示制动踏板33的移动。控制设备50这样控制电动机16，使得按照制动踏板33的位移来跟踪凸轮盘，从而通过压力活塞43来提高制动压力。为了达到压力活塞11的最大位移路程，凸轮盘15转约300度。但也可考虑其它度数。

为了把制动踏板33从压低的位置中带回，设计了包卡制动踏板33的爪装置40。滚压装置19和闭锁装置46的作用是，向起始位置拉动制动踏板33。为了能抵达所示的起始位置，凸轮盘15可通过电动机16继续从调节好的位置中逆时针地转，因此滚压装置19通过朝外指向的圆周侧18在起始位置的附近滚压，闭锁元件38的外轮廓是这样设计的，即滚压装置19可在凸轮盘15的圆周侧18上滚压并且导回。在闭锁装置46超过之后，电动机21顺时针地转动凸轮盘15，其中滚压装置19在闭锁元件38和圆周侧18之间驶到起始位置中。在此，闭锁装置46围夹滚压装置19，使得朝右拉动三角状物39。在此，同步爪40同样把制动踏板33拉回至起始位置。

为了把制动踏板33带回，备选可考虑的是，电动机16在制动过程结束之后顺时针地朝起始位置运动，直到闭锁装置围卡滚压装置19。此后，凸轮盘15逆时针地转，以便借助三角状物39和滚压装置19将制动踏板33拉回至起始位置。

同样可考虑代替所示的闭锁装置46的是，把闭锁装置16集成在凸轮盘15的几何形状中，以便将制动踏板33带回。为此圆周侧18这样构造，即在闭锁装置46的范围内滚压装置19通过圆周侧18通过以下方式固定在凸轮盘上，即滚压装置19和凸轮盘15的圆周侧18的表面相互阻塞，并阻碍滚压装置19的滚压，以便拉回制动踏板33。

Claims (9)

1.具有电动机（16）的用于主制动缸（10）的制动力增大器（200），其借助传递器件（15；49；29）与主制动缸（10）的压力活塞（11）耦合，并且增大了借助制动踏板（33）传递到压力活塞（11）上的制动压力，其中传递器件（15；49；29）具有凸轮盘传动装置，所述凸轮盘传动装置与压力活塞（11）处于有效连接，并且导致压力活塞（11）移入主制动缸（10）中，

其特征在于，所述凸轮盘传动装置具有第一和第二凸轮盘（15；49），其中这两个凸轮盘（15；49）相对而置并且相互间具有间隔，所述第一和第二凸轮盘（15；49）的圆周侧（18；30）配备有滚压装置（19），滚压装置与压力活塞（11）耦合，并且被设计成沿第一凸轮盘（15）的圆周侧进行滚压，并且其中第一凸轮盘（15）与第一正齿轮（25）相连，第二凸轮盘（49）与第二正齿轮（48）相连，其中这两个正齿轮（25、48）与至少一个第三正齿轮（26）耦合，并且这两个凸轮盘（15；49）操纵滚压装置（19）。

2.按权利要求1所述的制动力增大器（200），其特征在于，压力活塞（11）通过压力活塞（11）的隆起与滚压装置（19）直接相连。

3.按权利要求1或2所述的制动力增大器（200），其特征在于，所述第一和第二凸轮盘（15；49）的圆周侧（18；30）构成为螺旋状或椭圆形。

4.按权利要求1或2所述的制动力增大器（200），其特征在于，所述第一凸轮盘（15）具有闭锁装置（46），所述闭锁装置包含闭锁元件（38）和弹簧元件（41），其中设计闭锁装置（46）以把制动踏板（33）拉到起始位置中，方式是闭锁元件（38）携带着所述第一凸轮盘（15）上的滚压装置（19）。

5.按权利要求1或2所述的制动力增大器（200），其特征在于，复位装置与所述第一凸轮盘（15）及壳体耦合，并设计复位装置，以在增大制动压力时相对于壳体拉紧并借助此拉紧将所述第一和第二凸轮盘（15；49）转至起始位置。

6.按权利要求5所述的制动力增大器（200），其特征在于，所述复位装置是螺旋弹簧（44）。

7.按权利要求1或2所述的制动力增大器（200），其特征在于，凸轮盘传动装置（15；49；29）借助另一传动装置（47）与电动机（16）耦合。

8.按权利要求7所述的制动力增大器（200），其特征在于，所述另一传动装置（47）是行星齿轮传动装置。

9.按权利要求1或2项所述的制动力增大器（200），其特征在于，制动力增大器（200）与控制设备（50）相连，设计控制设备，以借助由制动踏板（33）施加的制动压力来控制制动力增大器（200）的电动机（16）的通电。