CN103481881A - 制动器以及用于进行制动的操纵单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制动器（12），该制动器包括：-波纹管（72），该波纹管包括通到该波纹管（72）的内部中的开口（112），-与所述波纹管（72）相连接的制动元件（116），-与所述制动元件（84）间隔距离地布置的旋转元件（22），-流体储存单元（86）或者压力产生单元（84），-处于所述流体储存单元（86）或者压力产生单元（84）与所述开口（112）之间的第一通道（102）。

Description

制动器以及用于进行制动的操纵单元

技术领域

本发明涉及一种制动器以及一种用于进行制动的操纵单元。

背景技术

知道了大量的用于车辆的并且也用于其它用途的制动系统，比如具有中心的压力产生单元并且具有中心的控制单元的液压的制动系统。由于所述中心的压力产生单元，较长的比如比一米长的制动管路比较典型。比如知道同样通过制动缸来操纵的具有制动缸的盘式制动器或者具有制动蹄的鼓式制动器。

发明内容

本发明涉及一种制动器，该制动器包括：

-优选一块制动器底板，

-优选布置在所述制动器底板上的波纹管，该波纹管包括通到该波纹管的内部中的开口，

-与所述波纹管相连接的制动元件，

-与所述制动元件间隔距离地布置的旋转元件，

-流体储存单元（储罐）或者压力产生单元尤其双向的泵，

-可选的开关单元，比如阀（在正常情况下打开，normally open），

-处于所述流体储存单元或者压力产生单元与所述开口之间的第一通道。

本发明也涉及一种操纵单元，该操纵单元包括：

-波纹管，

-布置在所述波纹管中的或者形成所述波纹管的一部分的流体储存单元（储罐）和/或压力产生单元，尤其双向的泵。

此外，本发明涉及一种操纵单元，该操纵单元包括：

-壳体，

-布置在所述壳体上的或者形成所述壳体的一部分的波纹管，该波纹管包括通到该波纹管的内部中的开口，

-布置在所述壳体中的或者形成所述壳体的一部分的流体储存单元（储罐）和/或压力产生单元，尤其双向的泵，

-布置在所述壳体中的或者形成所述壳体的一部分的通道，该通道将所述流体储存单元或者压力产生单元与所述开口连接起来或者是该通道系统的一部分，所述流体储存单元或者压力产生单元以及所述开口与所述通道系统邻接。

所述实施例的任务是说明一种制动器，该制动器尤其容易地构成，该制动器尤其经受较小的磨损并且/或者该制动器尤其维护少并且比较牢固。此外，应该说明制动-操纵单元以及一种所属的方法。

该任务通过一种按权利要求1所述的制动器并且通过按独立权利要求所述的操纵单元以及一种方法得到解决。改进方案在从属权利要求中得到说明。

一种实施例涉及一种制动器，该制动器包括：

-优选一块制动器底板，

-优选布置在所述制动器底板上的波纹管，该波纹管包括通到该波纹管的内部中的开口，

-与所述波纹管相连接的制动元件，

-与所述制动元件间隔距离地布置的旋转元件，

-流体储存单元或者压力产生单元，

-可选的开关单元，

-处于所述流体储存单元或者压力产生单元与所述开口之间的第一通道。

所述波纹管可以布置在制动器底板上。所述制动器底板可以是车辆的车架的一部分或者固定在这样的车架上。所述制动器可以用于减慢所述车辆的速度或者比如在将所述车辆停在斜坡上时用于将所述车辆锁止在停止状态中。

与制动缸相反，波纹管是密封的，也就是说比如不会有油或者说气体出来或者进去并且不会有脏物进去。此外，与比如液压的活塞相比对于波纹管来说在活塞导引件与活塞之间不存在摩擦。对于所述波纹管来说可以在波纹管壁的分段上产生弯曲度变化，所述弯曲度变化在所述波纹管中的压力升高时引起所述波纹管的长度变化。

所述波纹管的侧壁可以具有波浪形状。但是，作为替代方案，所述波纹管也可以具有折叠的壁体或者由单个的分段构成的壁体，所述单个的分段而后比如通过卷边彼此间相连接。

在所述波纹管中可以有至少一个开口或者在所述波纹管中可以有多个开口。所述开口可以用于流体也就是流动的介质的进出。所述流体可以优选是液体，该液体比如与气体或者气体混合物相比基本上不能压缩。一种液体也就是说一种液压的系统尤其能够实现很快的制动。

所述制动元件可以是制动衬带，该制动衬带比如包含有机的添加物，例如树脂或者橡胶。也可以使用尤其带有或者不带有机的添加材料的烧结材料。

所述旋转元件比如可以是制动盘或者制动鼓，也就是说它具有一种几何的结构，该几何的结构能够实现无不平衡性的旋转，也就是平稳的运转。

所述流体储存单元尤其用于在较高的压力下比如以1Bar（海平面高度上的环境压力）、大于1Bar、大于5Bar或者大于15Bar的压力来储存流体。所述流体储存单元也称为储罐。所述压力产生单元可以是泵单元，尤其压力泵。所述压力产生单元可以是双向的泵，该双向的泵能够朝两个彼此相反的方向来运送流体。

所述流体储存单元和所述压力产生单元可以一起使用，用于获得一种特别有效的制动器。因此比如可以在5毫秒（ms）内释放大于50kN（千牛顿）或者说50000牛顿的压力。制动时的功率可以每个车轮大于1200瓦特。

所述可选的开关单元可以是阀，该阀比如具有两个或者两个以上的接口并且比如具有两个或者两个以上的开关位置。尤其使用一种阀，该阀在无外部的电压的情况下是打开的，也就是说能够进行流体运送。这样的阀也称为“在正常情况下打开的阀”或者“normally open”。对于制动器来说，这些阀用于满足安全要求，根据所述安全要求在电压消失时所述制动器必须松开。

波纹管尤其金属波纹管或者说金属的波纹管的使用能够实现本身封闭的制动系统的构造，该制动系统尤其可以比如在10年或者十年以上的时间里免维护。尤其所述制动系统的流体在至少10年的时间里不要更换，优选在所述产品的整个使用寿命之内不要更换。

另一种实施例涉及一种操纵单元，该操纵单元包括：

-波纹管，

-布置在所述波纹管中的或者形成所述波纹管的一部分的流体储存单元和/或压力产生单元。

该实施例基于这样的认识，即所述内装部件本来为较高的压力而设计，所述较高的压力不仅可以从内部起作用而且可以从外部起作用，而不毁坏所述单元。因此比如流体储存器没有通过较高的外部压力而受到不好的影响。

所述另一个操纵单元也可以装入在制动器中，尤其装入在用于使车辆或者上面或者说下面提到的装置之一制动的制动器中。

在一些设计方案中，所述第二操纵单元在与下面所解释的实施例或者说设计方案之一的组合中使用。由此相应地适用下面提到的技术上的作用。

所述流体储存单元或者说所述压力产生单元和所述通道而后尤其形成所述波纹管的一部分，如果其外壁之一形成所述波纹管的外壁的组成部分。

内装部件的在所述波纹管中的布置的技术上的作用可能在于，以紧凑的结构提高所述波纹管的机械的刚度，因为其包含较少的流体，而流体与所述内装部件相比能够更容易压缩。因此所述内装部件可以占据所述波纹管的内部空间的50%以上。

所述波纹管可以包含金属的材料或者由金属的材料制成尤其由金属制成。金属有导电能力。由此所述波纹管比如可以以电镀的方式制成。金属的芯部的形状可以在电镀时预先给定所述波纹管的形状。比如用外电流来进行电镀。所述芯部可以在电镀之后比如用化学试剂来溶解并且由此除去。由彼此不同的材料构成的层可以电沉积。

但是，为了制造所述波纹管，也可以使用其它的金属加工方法，比如拉深或者变形。典型的用于波纹管的金属是铁化合物尤其是钢、镍化合物等等。

但是也可以使用其它的高强度的材料。

在一种设计方案中，所述波纹管可以包括有伸缩性的区段。所述有伸缩性的区段可以包括环绕的侧壁，对于该环绕的侧壁来说彼此对置的位置的间距随着相对于所述开口的间距的增加而多次扩大并且再次缩小尤其周期性地比如二次以上、三次以上或者四次以上扩大并且再次缩小。尤其使用具有波浪形的壁体的波纹管。但是波纹膜盒或者其它的波纹管也是合适的。具有圆形的横截面的波纹管的直径可以在所述波纹管的长度恒定时比如以大于1毫米的幅度或者以大于5毫米的幅度变化，也就是说比如按照一种波状线来变化。所述壁体的壁厚在此基本上可以保持恒定，比如以小于1毫米（mm）或者小于0.1毫米的波动保持恒定。

所述壁厚比如处于0.2毫米（mm）到2毫米之间的范围内。彼此对置的壁体位置的间距比如处于5厘米与10厘米之间。

也可以使用具有双重壁体、三重壁体等等的波纹管。

所述具有制动元件的波纹管可以是第一波纹管。所述流体储存单元可以包括第二波纹管。由此将作为结构元件的波纹管不仅用于储存流体而且用于操纵所述制动器。这两个波纹管比如可以在相同的压力以及相同的储存容积或者说工作容积方面彼此协调。也可以在所述制动器中使用两个以上的波纹管，比如一个较大的波纹管设置在所述流体储存单元中并且两个或者两个以上较小的用于进行制动的波纹管则设置在车轮上。

第二波纹管同样可以包含金属的材料或者由金属的材料制成，尤其由金属制成。关于所述第二波纹管的制造，可以使用上面为所述第一波纹管说明的方法。

在一种设计方案中，所述第二波纹管可以包括有伸缩性的区段。所述有伸缩性的区段则可以包括环绕的侧壁，对于所述环绕的侧壁来说彼此对置的位置的间距随着相对于所述开口的间距的增加而多次扩大并且再次缩小，尤其周期性地比如二次以上、三次以上或者四次以下扩大并且再次缩小。尤其使用具有波浪形的壁体的第二波纹管。波纹膜盒或者其它的波纹管也是合适的。具有圆形的横截面的波纹管的直径比如可以在所述波纹管的长度保持恒定时比如以大于1毫米的幅度或者以大于5毫米的幅度变化。所述壁体的壁厚在此基本上可以保持相同，比如以小于1毫米（mm）或者小于0.1毫米的波动保持恒定。

所述第二波纹管的壁厚比如处于0.2毫米（mm）到2毫米之间的范围内。彼此对置的侧壁的间距比如处于5厘米与10厘米之间或者处于5厘米与15厘米之间。

也可以使用具有双重壁体、三重壁体等等的第二波纹管。

尤其如果要在所述流体储存器上运行一个以上的波纹管，那么所述第二波纹管可以构造得大于所述第一波纹管。

所述旋转元件可以是圆形的盘或者鼓轮。由此在旋转时不会出现不平衡性。所述鼓轮同样包括圆形的盘，在该盘上可以沿着圆周方向以优选90度的角度布置壁体。

由此所述制动器是具有很好的制动性能的盘式制动器或者说鼓式制动器。所述圆形的盘可以没有空隙或者包括空隙，比如用于进行冷却或者说用于降低重量。

所述开关单元可以是阀。尤其可以使用以电的方式来操纵的阀，比如2/2通路阀，也就是具有两个流体接口并且具有两个开关位置的阀。

所述制动器作为所述流体储存单元的补充可以包括泵单元或者所述压力产生单元可以是或者包括泵单元。在存在着流体储存单元的情况下，在所述泵单元与所述压力产生单元之间可以有第三通道。

作为泵单元，可以使用活塞泵、螺旋泵或者膜片式泵。在使用活塞泵或者膜片式泵的情况下，所述泵也可以包括阀，所述阀在泵吸时预先给定流体的方向。可以使用具有压电晶体的膜片式泵。压电晶体能够以较高的开关动力产生较高的力并且由此产生较高的压力。此外，压电晶体允许产生较高的压力。压电晶体可以以简单的方式比如在使用另一个波纹管的情况下封装。作为替代方案，比如可以将洛伦兹执行器用作泵单元。

在一种设计方案中，所述泵单元包括压力泵，该压力泵可以产生大于10兆帕（MPa）或者大于10Bar的压力。所述压力泵可以是膜片式泵尤其通过压电晶体来驱动的膜片式泵。

在一种设计方案中，可以在所述泵单元与所述开口之间布置第四通道。比如可以通过所述第四通道在通道系统中产生循环。

所述制动器可以包括用于所述泵单元的驱动单元。在一种设计方案中，所述驱动单元包括压电晶体，该压电晶体也在十年长的时间里免维护。但是也可以将电动机用作驱动装置。

所述制动器可以包括壳体，该壳体包括所述流体储存单元、可选的开关单元以及第一通道。

所述壳体可以被封装，也就是它围绕着所提到的单元形成一个封套。通过所述被封装的结构，可以较长时间地比如在大于10年的时间里使用所述流体。尤其流体的流动性能没有通过挤入的空气或者湿气而降低。也通过所述封装结构来排除所述流体的污染。此外，由于所述封装结构，也不会在所述制动系统中形成气泡，因而在比如大于十年的整个运行持续时间的范围内保持完全的制动作用。

所述泵单元以及必要时所述驱动单元也同样可以布置在所述壳体的内部。作为替代方案，尤其对于膜片式泵来说所述膜片可以形成所述被封装的壳体的一部分。所述驱动单元比如压电晶体而后可以以简单的方式在所述壳体的外部布置在所述膜片上。

所述壳体可以为金属密封的结构或者以金属密封的方式与所述波纹管相连接。金属密封在这里意味着，阻止了水通道和/或气体通道。因此甚至在十年之后还会存在着闭锁作用并且保证所述流体拥有未受到不好影响的使用性能。

用于金属密封的连接的实施例比如是钎焊和熔焊。但是也可以比如用电镀的方法来一体地制造所述波纹管和所述壳体。

在一种设计方案中，所述壳体拥有至少一根用于导电的接头的通孔。因为在所述通孔上不必传递机械的运动，所以所述通孔可以比如用时效硬化的塑料很好地得到密封。

在所述导电的接头上，比如根据以下协议之一来传输控制信号：

-FlexRay，

-Profinet，

-CAN总线（Controller Area Network），

-以太网（IEEE 802.x），或者说

-LIN（Local Interconnect Network）。

作为替代方案，所述接头用作用于泵的驱动单元的或者用于所述开关单元的驱动单元的比如用于电磁体的能量供给机构。

在下一种设计方案中，将所述制动器用在以电的方式来驱动的车辆中也就是用在电动车中。在这些车辆中，可以通过电动机的能量回收来进行制动。由此机械的制动器可以设计得更小。较小的波纹管制动器的制动力已经足以可以比如用于支持制动过程或者用于根据驻车制动器的类型来防止车辆在斜坡上滚动。

所述制动器可以布置在轮边电动机的里面或者上面。轮边电动机尤其是紧凑地构成的电动机。因而为进行制动所需要的所有的机械的单元或者所有的流体单元可以处于一个车轮上。这些单元可以紧凑地布置并且尤其被封装。仅仅电流供应或者说控制信号可以来自于一个中心的控制机构。

轮边电动机是一种集成到车辆的车轮中的电动机。电动机的绕组可以相对于所述轮毂以彼此间相同的间距来布置，尤其布置在轮圈的圆周的附近，也就是布置在中心处。

在所述轮边电动机上，所述制动器的单元或者说元件比如与布置在车辆的内部空间中的情况下相比经受特殊的负荷以及特殊的环境条件。因此封装可以特别地有效。比如与在具有中心电动机的车辆上的结构空间相比，为所述制动器留下的结构空间在轮边电动机上特别地小。但是，所述制动器的单元可以相对于彼此非常紧凑地布置。所述紧凑的结构由于较短的液压的路径也允许所述制动器的较短的响应时间。

但是，所述制动器一般可以用于电动车、燃料车辆或者混合动力车，也就是具有组合的驱动装置比如电动机及内燃机的车辆。较小的波纹管制动器尤其可以在轻型车辆或者说轻型结构上提供足够高的制动力。

所述制动器也可以用于其它的应用情况，尤其需要紧凑的和/或被封装的结构的应用情况，比如用于风车轮的制动器或者用于飞机轮子的制动器。

所述波纹管可以包括或者拥有非圆形的横截面。所述非圆形的横截面尤其处于一个与所述波纹管的平坦的底面和/或与其平坦的覆盖面/闭锁面平行的平面中。通过所述非圆形的横截面，所述波纹管比如可以与制动盘或者制动鼓的圆周上的圆弧形状相匹配。由此获得用于传递较高的制动力的有效且紧凑的布置结构。

作为替代方案，也可以使用具有圆形的横截面的波纹管，制动材料固定在所述波纹管上。

在一种设计方案中，所述制动器包括比如电气的或者电子的控制单元或者调整单元。所述控制单元或者所述调整单元可以布置在所述壳体的外部或者同样以封装的方式布置在所述壳体中。

所述控制单元或者所述调整单元比如保证无抱死的制动。

所述控制单元或者所述调整单元尤其可以通过上面提到的总线系统或者协议之一与中心的控制/调整单元处于连接之中。

在一种设计方案中，所述流体储存单元或者说所述压力产生单元、所述开关单元以及所述泵单元以被轮胎包围的方式布置在车辆的车轮的内部。由此，与已知的比如用于在两个车轮上或者在四个车轮上进行同时制动的单元不同的是，这些单元刚好被分配给一个车轮。该车轮可以由轮边电动机或者由其它的电动机来驱动，尤其由驱动着一个以上的车轮的电动机来驱动。

流体储存单元或者压力产生单元与波纹管之间的间距可以小于15厘米。

通过这些措施来获得较短的流体路径尤其较短的液压的路径。用于一个车轮的制动器的总的通道长度比如短于20厘米或者短于30厘米。较短的路径不仅在操纵所述制动器时而且在松开所述制动器时允许获得较高的制动动力。

另一种实施例涉及一种操纵单元，该操纵单元包括：

-壳体，

-布置在所述壳体上的或者形成所述壳体的一部分的波纹管，该波纹管包括通到该波纹管的内部中的开口，

-布置在所述壳体中的或者形成所述壳体的一部分的流体储存单元或者压力产生单元，

-布置在所述壳体中的或者形成所述壳体的一部分的通道，该通道将所述流体储存单元或者所述压力产生单元与所述开口连接起来或者是通道系统的一部分，所述流体储存单元或者所述压力产生单元以及所述开口与所述通道系统邻接。

对于所述操纵单元来说尤其适用上面为所述制动器提到的技术上的作用，也就是说所述操纵单元适合于简单地构成的制动器，该制动器尤其拥有较长的持久性并且维护少。

所述操纵单元在一种设计方案中可以是尤其可以处于轮边电动机中的制动器的组成部分。

所述波纹管、所述流体储存单元或者说所述压力产生单元和所述通道尤其而后形成所述壳体的一部分，如果其外壁之一形成所述壳体的外壁的组成部分。

在一些设计方案中，所述操纵单元在与上面所解释的实施例或者说设计方案之一的组合中使用。由此相应地适用上面提到的技术上的作用。

所述制动器或者所述操纵单元可以包括开关单元，尤其一种开关单元，该开关单元在无电压的状态中打开用于流体的通道。由此可以以简单的方式满足对制动器或者说操纵单元的安全要求。

换句话说，可以使用被封装的电动液压的金属波纹管制动器。

汽车的电气化也意味着通过电的信号对车内的致动器进行操控。今天，在车辆中，比如以液压的方式来操控所述制动器或者说制动蹄。在此通过中心的制动控制仪以液压的方式来控制所有的制动器。车辆中的新颖的E-/E-架构（电气的/电子的架构）可以在车内拥有中心的车辆控制仪并且用电的信号来控制车内的所有致动器。

传统的液压的系统还总是需要维护。所使用的介质经受老化并且必须予以清除。在此产生完全对环境有害的液体。刚好对于电气的车辆来说回收是有意义的，因为可以再次提取能量并且将其直接用于行驶。为了有效地做到这一点，控制机构可以判断，该控制机构操控哪些制动致动器。最终，线控的制动器可能是必要的。

中心的制动控制仪可以控制并且调整用于车辆内的所有四个制动器的液压压力。驾驶员还总是可以对所述制动器进行机械的干预（Durchgriff）。也就是说，所述制动控制仪因此不能过激励驾驶员愿望。可以在车辆中安装液压的管路，所述液压的管路使所述制动器致动（aktuieren）。可以在与所述液压的管路并联的情况下在车辆中敷设经常通往相同的致动器的电线，用于反馈状态信息。在迄今为止的解决方案中，必须不时地更换制动液。

已经对不同的方法进行了研究，用于用电的信号来操控所述制动器：

-楔形制动器（EWB=Electronic Wedge Brake），

-杠杆传动比，以及

-球形螺杆传动。

所述制动悬臂（Brems-Cantilever）按照一种实施例可以用被封装的液压的金属波纹管来操纵。所述比如通过压电元件实现的压力产生单元、所述压力中间储存单元以及所述力产生单元来可以如此小型化，使得其在金属波纹管中找到位置。整套的液压的系统也就是所述压力产生单元、所述压力中间储存单元以及所述力产生单元可以处于所述金属波纹管中。所述金属波纹管和/或与其相连接的壳体可以是金属密封的结构。所述液压的液体因此完全以金属密封的方式被封装。所述系统本身中的液压的路径非常小，尤其小于15厘米，因而可以实现快速的响应时间。对于所述波纹管的操控可以仅仅通过所述电的信号并且通过电能供应来进行。

在图1中示出了原理结构。对于车辆内的每个单个的摩擦制动器来说，现在可以使用这样的用于进行操纵的致动器。

可以获得以下技术上的作用：

-对于所述制动致动器的操控可以以电的方式来进行并且更确切地说在不取决于其它的制动致动器的情况下进行，

-所述制动液再也不必更换，因为通过金属的密封的组件不再出现液压的液体的老化或者仅仅出现液压的液体的轻微的老化，也就是说没有水的消耗，没有气体扩散，

-通过较高的液压的刚性实现较快的制动压力形成，因为在整个车辆中不必安装液压的管路，

-由于金属的密封的组件而不存在液压的液体的老化或者仅仅存在液压的液体的轻微的老化，也就是没有水的消耗，没有气体扩散，

-由于所述液压的液体的较高的固有阻尼而获得良好的振动特性，并且

-由于固定轴承的使用并且由此由于摩擦副或者说导向件的微小的数目而实现较高的坚固性。

在导言中提到的实施例以及改进方案也可以彼此间相组合并且与借助于附图所解释的实施例相组合。

附图说明

下面借助于附图对本发明的实施例进行解释。附图示出如下：

图1是具有波纹管制动器以及车轮模块-液压系统的车辆；

图2是具有波纹管制动器的轮边电动机；

图3是具有波纹管操纵单元的鼓式制动器；

图4是流体储存单元；

图5是金属波纹管的侧壁的横截面；

图6是具有两个朝向彼此的波纹管的波纹管制动器；并且

图7是具有装入到所述波纹管中的内装部件的波纹管制动器。

具体实施方式

图1示出了具有四个波纹管制动器和车轮模块-液压系统的车辆10。该车辆10比如是比如用于运送五人以内的汽车。作为替代方案，所解释的波纹管制动器也可以用在双轮车比如自行车、轻便摩托车及摩托车上。在其它的实施例中，也将所述波纹管制动器用在营运汽车比如载货车上。

所述车辆10比如是具有电驱动装置、具有内燃机或者具有由这两种马达类型构成的混合驱动装置的汽车。

所述车辆10包括：

-左前盘式制动器12，

-右前盘式制动器14，

-右后盘式制动器16，以及

-左后盘式制动器18。

也可以取代所有的或者所选择的盘式制动器12到18而使用其它的制动器，所述其它的制动器用波纹管来操纵，尤其用金属波纹管来操纵，比如参见图3中的鼓式制动器。

所述盘式制动器12包括制动盘22。所述盘式制动器14包括制动盘24。相应地，所述盘式制动器16包括制动盘26并且所述盘式制动器18包括制动盘28。所述制动盘22到28比如由铁或者由钢制成。

下面对所述盘式制动器12进行详细解释。其它的盘式制动器14到18像所述盘式制动器12一样地构成。所述盘式制动器12包括两个固定元件30和32，用所述固定元件来将所述制动盘在当中固定在一根车轴上或者说一个车轮上。图2示出了所述制动盘22的一种在内转子-轮边电动机上的固定变型方案。其它的马达尤其其它的电动机同样可以用于驱动所述车轮。

所述固定元件34比如是朝向所述车轮的间隔垫片。

此外，所述车辆10包括中心的制动控制仪40，该中心的制动控制仪比如构造为单一的或者冗余的结构。所述中心的制动控制仪40包括一未示出的处理器以及一存储单元，在所述存储单元中保存了指令和数据。所述指令通过所述处理器来执行。作为替代方案，可以使用无处理器的中心的控制单元。

所述中心的制动控制仪40比如将制动踏板的调节行程转换为电的信号。除此以外，所述中心的制动控制仪40也可以在自动的驾驶员协助系统的范围内开始自动的制动过程。

此外，在所述车辆10的每个车轮上有一个车轮模块-控制仪42到48。所述控制仪42被分配给左前轮并且比如在ABS控制方法（防抱死系统）或者ESP方法（电子稳定性程序）的范围内执行用于控制或者说调整制动力的任务。所述控制仪44、46和48像所述控制仪42一样地构成。所述控制仪44、46和48以这个顺序被分配给右前轮、右后轮和左后轮。所述控制仪42到48可以分别包括一未示出的处理器和一存储单元，在所述存储单元中保存了指令和数据。所述指令通过所述处理器来执行。作为替代方案，可以使用无处理器的车轮模块-控制单元42到48。

存在着以下从所述中心的控制仪40到车轮模块-控制仪42、44、46和48的数据传输连接：

-与所述控制仪42之间的数据传输连接52，

-与所述控制仪44之间的数据传输连接54，

-与所述控制仪46之间的数据传输连接56，以及

-与所述控制仪48之间的数据传输连接58。

所述数据传输连接52到58可以是有线的连接，其中比如使用所述在导言中提到的协议。

此外，为所述车辆10的每个车轮都分配了一液压模块62到68。所述液压模块62布置在左前轮上。所述液压模块64、66和68以这个顺序分别被分配给右前轮、右后轮和左后轮。所述液压模块64、66和68像所述液压模块62一样地构成并且因此下面不作详细解释。

所述液压模块62包括：

-金属波纹管72，

-壳体80，该壳体尤其以金属密封的方式与所述金属波纹管72相连接，

-比如布置在所述壳体80中的泵电动机82，

-优选能够双向运行的泵84（参见箭头85），该泵比如同样布置在所述壳体80中并且该泵由所述泵电动机82来驱动，

-流体储存器86，该流体储存器布置在所述壳体80中并且下面借助于图4为一种实施例对该流体储存器的构造进行详细解释，

-阀88，该阀也被称为开关单元或者说被称为液压的开关单元并且该阀同样布置在所述壳体80中，

-电磁体90，该电磁体用于操纵所述阀88并且该电磁体同样布置在所述壳体80中。

此外，在所述壳体80中还有液压的通道系统，该液压的通道系统包括以下组成部分：

-两个分支92和94，作为替代方案可以使用其它的通道系统，

-从所述泵84通往所述分支92的管路或者说通道96，

-处于所述分支92与所述阀88之间的管路98，

-处于所述阀88与所述分支94之间的管路100，

-处于所述分支94与所述泵84之间的管路102，

-处于所述分支94与所述波纹管72的接口112之间的管路104。

所述流体储存单元86同样连接到所述分支92上。

所述波纹管72包括：

-波纹管闭锁件106，比如金属的板或者说盘片，

-波纹管底部108，比如金属的板或者说盘片，

-环绕的金属波纹壁110，

-入口112，以及

-波纹管内部空间114，该波纹管内部空间114尤其装有流体，比如装有油，尤其硅酮油或者基于甘油的油。

所述波纹管闭锁件106或者说所述波纹管底部108可以用不同的连接技术比如钎焊、熔焊、挤压、卷边等等与所述壁体110相连接。也可以比如在利用电镀的方法的情况下来一体地制造波纹管底部108和波纹管壁体110或者波纹管闭锁件106、波纹管底部108以及波纹管壁体110。

在所述波纹管72的波纹管底部108上比如在使用能够松开的固定元件和/或胶粘剂的情况下固定了制动衬带116。

在与所述波纹管72对置的情况下在所述制动盘22的另一面上比如通过固定件120布置了配对制动衬带118。

与所述金属波纹管72相当的金属波纹管74到78也布置在其它的盘式制动器14、16和18上。

在一种作为替代方案的实施例中，取代所述壳体80而使用更小的壳体80a。该壳体80a至少部分地包围着所述泵84，包围着所述流体储存单元92并且也包围着所述阀88。但是，所述壳体80a没有包围所述泵电动机82或者说泵驱动装置。所述壳体80a尤其可以在使用膜片式泵时使用，对于所述膜片式泵来说通过活塞或者说挺杆或者说压电晶体来将所述膜片置于运动之中。

也可以取代所述泵电动机而使用其它的驱动装置，比如压电晶体尤其被封装的压电晶体。

在运行车辆10时，首先将所述阀88转换到在附图中示出的关闭的位置中。在故障情况中，而后比如不再在所述阀88的电磁体90上加载电压，随后未示出的弹簧元件将所述阀压回到关闭的位置中。由此流体可以通过所述波纹管的复位力从所述波纹管流到所述流体储存单元86中。所述制动器由此内在安全（eigensicher）并且在故障情况中不会出现制动力。

在所述数据传输连接52上产生制动信号时，通过所述控制仪42来如此操控所述泵84，从而将流体从所述流体储存单元86挤压到所述波纹管72中。由此将制动材料116挤压到所述制动盘22上并且引起制动。

在所述制动过程结束时，比如在所述数据传输连接52上出现电的信号，该电的信号促使所述车轮模块-控制仪42以相反的方向来运行所述泵84，从而在所述波纹管72中进行压力降低，方法是将液体从所述波纹管泵吸到所述流体储存器86中。

所述制动器的典型的工作压力比如处于1到10Bar的范围内。

所述盘式制动器12到18比如是浮动钳盘式制动器或者也是固定钳盘式制动器。

对于所述车辆10来说，也可以每个盘式制动器使用多个波纹管，比如参见图6。作为替代方案，多个波纹管布置在所述制动盘的一面上。

可以设置重新调整单元，所述重新调整单元考虑到制动衬带的磨损。但是所述跟踪过程也可以通过以下方式来进行，即如此设计所述波纹管72，从而通过所述波纹管72的偏移来引起跟踪效果。

图2示出了布置在车轴212上的轮边电动机210。该轮边电动机比如是内转子电动机。该轮边电动机210拥有波纹管制动器242。

径向轴承216以其内侧面固定在所述车轴212上并且在其外侧面上支承或者说固定在轴承体218中。转子基盘220比如拥有圆形的圆周并且可以形成转子壳体的侧壁。在所述盘220的圆周上安装了永久磁体PM1到PMn，比如212个。典型地可以使用处于100与250个之间的永久磁体。

定子壳体221拥有线圈或者说绕组SP1到SPn比如212或者224个绕组，这些绕组下面也用W1到Wn来表示。

在内转子或者说转子上更准确地说在所述盘220上借助于车轮螺栓228、230或者说车轮螺母固定了由轮圈222、轮箍224以及车轮法兰构成的复合结构。轮胎232由所述轮圈222支承或者说支撑在所述轮圈222上。

所述轮边电动机210沿着其中轴线M可以拥有比其直径小尤其比所述直径的一半小的尺寸。所述长度比如通过所述线圈SP1的长度或者通过壳体的长度来预先给定。所述直径比如通过所述线圈SP1到SPn的外部的表面的位置或者通过壳体来预先给定。

也可以取代所述轮边电动机210而使用其它的比如带有短路转子（短路环形转子）的轮边电动机。也可以取代具有内转子的轮边电动机210而使用具有外转子的轮边电动机，所述轮边电动机包括永久磁体或者短路环形转子。

但是也可以使用其它的电动机，尤其具有沿着旋转轴线的纵向方向的长度的异步电动机或者同步电动机，其中所述长度大于相关的电动机的外直径。也可以使用以电子方式换向的直流电动机。

所述电动机可以用在运输机械或者其它机器中，比如用在工具机或类似机器中。同样的原理不仅可以用于使马达制动也可以用于使发电机制动。

与所述制动盘22相对应的制动盘240比如在外面固定在轴承体218上。与所述波纹管72相对应的金属波纹管242比如借助于制动器底板244布置在所述定子壳体221上或者说固定地与车架相连接。在固定时，也可以将与所述壳体80或者说80a相对应的壳体考虑进去。所述壳体80或者说80a比如由金属或者金属的材料尤其由钢制成。

配对制动衬带246同样固定在车辆壳体上。

在图2中示出的盘式制动器可以是浮动钳盘式制动器或者固定钳盘式制动器。作为替代方案，可以在所述轮边电动机210中使用鼓式制动器，比如参见图3。

对于所述轮边电动机210的制动器的操控比如像上面借助于图1所解释的那样进行，也就是说通过车轮模块-控制仪以及中心的制动控制仪来进行。

在图2中示出的制动器尤其对于中心的电驱动装置、混合驱动装置或者内燃机驱动装置来说也可以用于无车轮电动机或者说无轮边电动机的车轮。

图3示出了一种具有波纹管操纵单元的鼓式制动器300。该鼓式制动器300包括：

-一个制动鼓302，

-两个圆弧状弯曲的制动蹄304、306，所述制动蹄布置在所述制动鼓302的壁体的圆周上，

-两根用于支承所述制动蹄304、306的轴承盖螺栓310和312，以及

-两个金属波纹管316、318。

所述两个金属波纹管316、318通过共同的闭锁盘320来封闭。

所述金属波纹管316包括：

-波纹管底部322，

-壁体，比如金属波纹壁体326，以及

-所述闭锁盘320的一部分。

所述金属波纹管318包括：

-波纹管底部324，

-壁体，比如金属波纹壁体328，以及

-所述闭锁盘320的一部分。

在所述闭锁盘320中布置了液压通道330，该液压通道朝所述两个波纹管316和318分支。

所述金属波纹管316以其底部支撑在所述制动蹄306上。而所述金属波纹管318则以其底部支撑在所述制动蹄304上。

通过所述轴承盖螺栓310和312的在图3中示出的布置方式，所述两个制动蹄304、306根据旋转方向要么紧蹄要么松蹄。

所述鼓式制动器300进行制动，方法是通过所述液压通道330来形成压力，该压力通道延长所述波纹管316和318，由此将所述制动蹄304和306向外朝旋转的制动鼓302挤压并且开始制动作用。如果减小所述液压通道330中的压力，那么所述波纹管壁体326、328的或者说额外的可选的复位元件比如螺旋弹簧的复位力就起作用。

在一种变型方案中，取代所述轴承盖螺栓312而使用轴承盖螺栓314，也就是说所述制动蹄304、306支承在彼此相邻的端部上。在这种情况下，根据旋转方向总是一个制动蹄304、306紧蹄并且另一个制动蹄松蹄。

所述鼓式制动器可以是领从蹄制动器、双向双领蹄式制动器或者双向助力式制动器。所述波纹管也可以支撑在所述制动蹄的端部上。可以先后并且/或者也可以彼此平行地布置两个以上的波纹管。也可以考虑仅仅具有一个波纹管的实施例。

所述液压单元的组件也可以布置在所述制动鼓302的内部，尤其可以布置在所述波纹管的外部或者也可以在所述波纹管的内部，参见图7。一个金属密封的壳体可以将所述液压单元包围并且比如与所述波纹管邻接。

图4示出了一种流体储存单元，该流体储存单元比如相当于所述流体储存单元86。所述流体储存单元86包括：

-金属的流体储存壁400，该金属的流体储存壁400比如是具有半球形的或者经过倒圆的底部或者说顶部的椭圆形或者说圆筒形，

-流体储存内部空间402，

-连接管路404，以及

-至少一个金属波纹管406，该金属波纹管比如也可以构造为一体的结构。

所述金属波纹管406包括：

-闭锁盘408，

-波纹管底部410，

-金属波纹壁412，以及

-波纹管内部空间414。

在所述波纹管406的内部可以布置可选的螺旋弹簧420。作为替代方案，可以取代所述螺旋弹簧420而使用其它的弹簧元件比如盘形弹簧。

在所述波纹管406中可以布置用于所述螺旋弹簧420或者用于其它的弹簧元件的可选的导向件422比如导向管。

所述波纹管406的内部空间可以用空气或者用其它气体来装填。气体接口或者排气或者说通气接口可以通到外面，但是不一定如此。合适的气体比如是氮气或者空气。在所述波纹管406的内部空间中可以存在大气压力或者其它的压力。

在所述流体储存单元86的运行中，通过外部的压力对所述波纹管406进行压缩，从而可以将流体储存在所述流体储存单元86中。如果给所述压力以用于从所述流体储存单元86中泄漏的可能性或者说将所述流体泵出，那么所述波纹管406必要时可以在通过所述弹簧元件支持的情况下支持液体从所述流体储存器的内部空间402中流到所述连接管路404中。

图5示出了金属波纹管450比如波纹管72、610、622、700的侧壁的横截面。所述金属波纹管450的横截面与制动盘448相匹配，所述制动盘则围绕着中心MP旋转，参见箭头449。所示出的横截面的所在的平面平行于未示出的波纹管闭锁件或者说平行于未示出的波纹管底部。

所述金属波纹管450包括：

-圆弧形弯曲的外壁452，该外壁拥有第一弯曲半径，

-圆弧形弯曲的内壁454，该内壁拥有比所述第一弯曲半径小的第二弯曲半径，

-弯曲的右边的侧壁456，以及

-弯曲的左边的侧壁458。

所述第一弯曲半径比如与一种半径相一致，所述外壁452关于所述制动盘448布置在这种半径上。同样比如所述第二弯曲半径与另一种半径相一致，所述内壁454关于所述制动盘448也就是说对于在图5中示出的投向所述制动盘448的视图来说以从所述中心MP直到所述内壁454的间距布置在所述另一种半径上。

作为替代方案，可以使用具有圆形的横截面的波纹管72、610、622、700。在使用鼓式制动器的情况下，所述波纹管可以沿着鼓壁的圆周方向伸展。

图6示出了一种具有两个朝向彼此的波纹管610和612的波纹管制动器500，也就是一种固定钳盘式制动器。壳体580包围着液压模块，该液压模块比如相当于所述液压模块62并且该液压模块包括以下单元：

-比如布置在所述壳体580中的泵电动机582，

-泵584，该泵比如同样布置在所述壳体580中并且该泵由所述泵电动机582来驱动，

-流体储存单元586（储罐），该流体储存单元布置在所述壳体580中并且其构造比如相应于上面借助于图4所解释的实施例，

-阀588，该阀也被称为开关单元或者说被称为液压的开关单元并且该阀同样布置在所述壳体580中，

-电磁体590，该电磁体用于操纵所述阀588并且该电磁体同样布置在所述壳体80中。

所述阀588比如是“在正常情况下打开的”阀。

此外，在所述壳体580中还有液压的通道系统，该液压的通道系统包括以下组成部分：

-三个分支592、594和595，作为替代方案可以使用其它的通道系统，

-从所述泵584通往所述分支592的管路或者说通道596，

-处于所述分支592与所述阀588之间的管路598，

-处于所述阀588与所述阀594之间的管路600，

-处于所述分支594与所述泵584之间的管路602，

-处于所述分支594与所述分支595之间的管路604，

-处于所述波纹管610与所述分支595之间的管路606，

-处于所述波纹管612与所述分支595之间的管路608。

所述流体储存器586同样连接到所述分支592上。

所述波纹管610包括：

-波纹管闭锁件620，比如金属的板或者说盘片，

-波纹管底部622，比如金属的板或者说盘片，

-环绕的金属波纹壁624，

-入口628，以及

-波纹管内部空间629，该波纹管内部空间尤其装有流体，比如装有油，尤其硅酮油或者基于甘油的油。

在所述波纹管610的底部622上固定了制动衬带626。

所述波纹管612包括：

-波纹管闭锁件630，比如金属的板或者说盘片，

-波纹管底部632，比如金属的板或者说盘片，

-环绕的金属波纹壁634，

-入口638，以及

-波纹管内部空间640，该波纹管内部空间尤其装有流体，比如装有油，尤其硅酮油或者基于甘油的油。

在所述波纹管612的底部632上固定了制动衬带636。

所述波纹管制动器500构造为盘式制动器500。制动盘502布置在所述两个波纹管610与612之间。所述壳体580包围着所述制动盘502。

所述波纹管制动器500基本上像所述制动器12一样发挥功能，参见关于图1的解释。

所述波纹管制动器500又可以构造为固定钳盘式制动器或者构造为浮动钳盘式制动器。在一种变型方案中，所述泵电动机582或者说其它的泵驱动单元比如压电晶体尤其在使用膜片式泵的情况下可以布置在所述壳体580的外部，其中所述膜片式泵的膜片是所述壳体580的一部分。

所述波纹管610或者说612可以在与所述波纹管闭锁件620平行的或者说与所述波纹管底部622平行的平面中拥有圆形的横截面。作为替代方案，使用具有与所述制动盘或者与制动鼓相匹配的横截面的波纹管，参见图5。

尤其在浮动地支承所述壳体580的情况下也可以仅仅使用一个波纹管610或者612，该波纹管作为配对件具有制动衬带。

图7示出了具有装入到所述波纹管中的内装部件的波纹管制动器700。因此壳体通过波纹管底部822、波纹管壁体824和波纹管闭锁件830来构成，其中所述波纹管底部822、波纹管壁体824以及波纹管闭锁件830也可以构造为一体的结构。所述波纹管制动器700的优点在于，以紧凑的结构通过所述不能压缩的内装部件来提高所述波纹管制动器的波纹管的机械的刚度。

所述波纹管制动器700的波纹管包围着液压模块，该液压模块比如相当于所述液压模块62并且该液压模块包括以下单元：

-比如布置在所述波纹管制动器700的波纹管中的泵电动机782，

-泵784，该泵比如同样布置在所述波纹管制动器的波纹管中并且该泵由所述泵电动机782来驱动，

-流体储存器786，该流体储存器布置在所述波纹管制动器700的波纹管中并且其构造比如相应于上面借助于图4所解释的实施例，

-阀788，该阀也被称为开关单元或者说被称为液压的开关单元并且该阀同样布置在所述波纹管制动器700的波纹管中，

-电磁体790，该电磁体用于操纵所述阀788并且同样布置在所述壳体80中。

此外，在所述波纹管制动器700的波纹管中还有液压的通道系统，该液压的通道系统包括以下组成部分：

-分支792，作为替代方案可以使用其它的通道系统，

-从所述泵784通往所述分支792的管路或者说通道796，

-处于所述分支792与所述阀788之间的管路或者说通道798，

-处于所述阀588与所述波纹管制动器700的波纹管的内部空间832的朝向所述波纹管底部822的部分之间的可选的管路或者说通道800，以及

-处于所述内部空间832的朝向波纹管底部822的部分与所述泵784之间的可选的管路或者说通道802。

如果没有设置管路或者说通道800，那么所述阀788也可以直接汇入到所述波纹管内部空间832中。如果没有设置管路或者说通道802，所述泵834同样可以直接连接到所述波纹管内部空间832上。

所述流体储存单元886同样连接到所述分支892上。

所述波纹管制动器700的波纹管包括：

-波纹管闭锁件830，比如无用于液体的开口的金属的板或者说盘片，

-波纹管底部822，比如同样无用于液体的开口的金属的板或者说盘片，

-环绕的金属波纹壁824，该环绕的金属波纹壁同样不包括用于让液体通过的开口，以及

-波纹管内部空间832，该波纹管内部空间同样基本上完全地也就是除了内装部件之外用流体来装填，比如用油尤其硅酮油或者基于甘油的油来装填。

在所述波纹管制动器700的波纹管的波纹管底部822上固定了制动衬带826。

所述波纹管制动器700构造为盘式制动器700。制动盘802布置在所述波纹管制动器700的波纹管上。

可以有一个将所述内装部件包围的封装机构840，也就是一种内壳体。作为替代方案，所述电动机782，必要时所述泵784的一部分和/或所述阀788的电磁体790也可以布置在所述波纹管制动器700的波纹管的外部，比如布置在所述波纹管闭锁件830的区域中。

所述波纹管制动器700基本上像所述制动器12一样地发挥功能，参见关于图1的解释。

所述波纹管制动器700又可以构造为固定钳盘式制动器或者构造为浮动钳盘式制动器。在一种变型方案中，所述泵电动机782或者说其它的泵驱动单元比如压电晶体尤其在使用膜片式泵的情况下可以布置在所述波纹管的外部，其中所述膜片式泵的膜片是所述波纹管的一部分。

所述波纹管制动器700的波纹管可以在与所述波纹管闭锁件830平行的或者说与所述波纹管底部822平行的平面中拥有圆形的横截面。作为替代方案，使用具有与所述制动盘或者与制动鼓相匹配的横截面的波纹管，参见图5。

所述波纹管830也可以构造为将所述制动盘702包围的结构。在所述波纹管制动器700的波纹管中也可以构造其它的通道。

所述波纹管制动器700也可以用在鼓式制动器上，参见图3。比如而后使用多个波纹管，相应地内装部件处于所述波纹管中。作为替代方案，可以使用伸长的波纹管，所述内装部件处于所述波纹管中。

借助于附图所解释的实施例尤其可以与在导言中所提到的实施例相组合。所述实施例不按比例并且没有限制。在本领域的专业人员的处理的范围可以考虑改动方案。尽管通过优选的实施例已经详细地对本发明进行了图解和说明，但是本发明不受公开的实施例的限制并且其它的变型方案可以由本领域的技术人员从中推导出来，而不离开本发明的保护范围。

Claims (15)

1. 制动器（12），包括：

-波纹管（72），该波纹管包括通到该波纹管（72）的内部中的开口（112），

-与所述波纹管（72）相连接的制动元件（116），

-与所述制动元件（84）间隔距离地布置的旋转元件（22），

-流体储存单元（86）或者压力产生单元（84），

-处于所述流体储存单元（86）或者压力产生单元（84）与所述开口（112）之间的第一通道（96、98）。

2. 操纵单元（700），包括

-波纹管（824），

-布置在所述波纹管（824）中的或者形成所述波纹管（824）的一部分的流体储存单元（786）和/或压力产生单元（784）。

3. 按权利要求1或2所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述波纹管（72）包括金属的材料或者由金属的材料尤其由金属制成。

4. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述波纹管（72）是第一波纹管并且其中所述流体储存单元（86）包括第二波纹管（406）。

5. 按权利要求4所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述第二波纹管（406）包括金属的材料或者由金属的材料尤其由金属制成。

6. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述旋转元件（22）是圆形的盘（22）或者鼓轮（302）。

7. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述开关单元（88）是阀。

8. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（700），作为所述流体储存单元（86）的补充而包括泵单元（84），或者其中所述压力产生单元是或者包括泵单元（84）。

9. 按权利要求8所述的制动器（12）或者操纵单元（700），包括用于所述泵单元的驱动单元（82）。

10. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（700），只要与权利要求1有关，包括壳体（80），该壳体则包括所述流体储存单元（86）、开关单元（88）、第一通道（96、98）以及第二通道（100）。

11. 按权利要求10所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述壳体（80）为金属密封的结构或者以金属密封的方式与所述波纹管（72）相连接。

12. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述波纹管（72）包括或者拥有非圆形的横截面。

13. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（700），其中所述流体储存单元（86）或者压力产生单元（84）与所述波纹管（72）之间的间距小于15厘米。

14. 操纵单元（62），包括

-壳体（80），

-布置在所述壳体（80）上的或者形成所述壳体（80）的一部分的波纹管（72），该波纹管包括通到该波纹管（72）的内部（114）中的开口（112），

-布置在所述壳体（80）中的或者形成所述壳体（80）的一部分的流体储存单元（86）或压力产生单元（84），

-布置在所述壳体（80）中的或者形成所述壳体（80）的一部分的通道（96、98、100），该通道将所述流体储存单元或者所述压力产生单元（84）和所述开口（112）连接起来或者是该通道系统（96、98、100）的一部分，所述流体储存单元（86）或者所述压力产生单元（84）以及所述开口（112）与所述通道系统邻接。

15. 按前述权利要求中任一项所述的制动器（12）或者操纵单元（62、700），包括开关单元（88）尤其在无电压的状态中打开用于流体的通道的开关单元。

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