CN104185582A - 带有能驱动的轴的制动力放大器的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驱动装置（1），尤其机动车的制动力放大器，带有能驱动的轴（2），该轴具有驱动侧和从动侧且以能转动地被支承的方式布置在壳体（3）中。规定，轴（2）多部件地构造且具有至少一个阻尼部件（11、17）以用于吸收旋转的和/或在轴向作用的力。

Description

带有能驱动的轴的制动力放大器的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，尤其是机动车的制动力放大器，其带有能驱动的轴，该轴具有驱动侧和从动侧以及以能转动地被支承的方式布置在壳体中。

背景技术

本文开头所述类型的驱动装置，尤其是制动力放大器，由现有技术公知。因此例如DE 103 27 553 A1公开了一种机电的制动力放大器，其具有一根用于将制动踏板直接与主制动缸的活塞连接起来的活塞连杆、一个带同心地围绕活塞连杆布置的定子和转子的电动马达以及一个带被抗扭地支承的、能轴向运动的主轴螺钉的螺杆传动机构，主轴螺钉通过马达的转子被驱动且在转子被激活用于放大制动力时朝着夹杆起动且沿主制动缸的方向压这个夹杆。螺杆传动机构就此而言形成了一根能驱动的轴，该轴既被旋转地又被在轴向用力加载或加负。即使在具有与蜗轮在从动侧协同作用的蜗杆被安放在能驱动的轴上的蜗轮传动机构的驱动装置中，都出现了既在轴向作用也旋转地作用或沿周向作用的力或力矩，如在DE 30 31 643 C2中说明的那样。

在所述的制动力放大器中，在特定运行情形下会出现极大的力或震动，这些力或震动被在制动系统和驱动马达，尤其是电动机之间传递。这种力例如在驱动马达被垂直动力地起动或停止时，在与尤其是从动侧的机械的坚硬的止挡碰撞时，在制动系统中突然出现反力时或在制动系统中同样引起液柱时出现。在实践中，尤其是进入机械的止挡，被证实是关键的，因为机械的部分必然会因此受到高负荷以及系统的动能必须被突然消除。

发明内容

与此相对的是，有权利要求1特征的按本发明的驱动装置具有这样的优势，即，以简单的方式消除多余的动能，而不必为此需要沉重且蠢笨的机械装置。按本发明的驱动装置的特征在于，轴多部件地构造且在两个轴部件之间设至少一个阻尼部件用于吸收旋转的和/或轴向作用的力。驱动装置因此承担了能驱动的轴的刚性。通过由多部件构成的实施方案，轴的不同的轴部件可以相对彼此运动。通过在这些轴部件之间布置阻尼部件，抑制在轴部件之间的相对运动，因而一方面确保了力传递，另一方面则使动态的力不会突然被进一步传导。通过轴的一体式阻尼，可以取消轴的其惯性力矩作为阻尼手段的沉重的构造。

特别优选地规定，轴的驱动侧由驱动轴部件形成以及轴的从动侧由单独的从动轴部件形成，其中，驱动轴部件和从动轴部件通过阻尼部件相互作用连接。在此还规定，阻尼部件在轴的驱动侧和从动侧之间作用，因而驱动侧和从动侧被减震地相互连接。尤其当在从动侧起动一个机械的止挡时，这基于有利的阻尼现在不那么活跃地作用到或不作用到驱动侧上或例如驱动了驱动侧的驱动马达，特别是电动机上。

按照本发明的一种有利的扩展设计方案规定，阻尼部件被作为单独的阻尼元件在轴向布置在驱动轴部件和从动轴部件之间。通过在轴向在轴部件之间的布置，阻尼元件可以不仅吸收旋转地作用的力，而且也能吸收轴向作用的力，这些力例如在蜗轮蜗杆传动机构中或主轴驱动器中产生。

优选的是，阻尼元件与驱动轴部件和从动轴部件，尤其是与它们的彼此朝向的端面，材料接合地连接。这种材料接合的连接可以例如通过使用粘接剂或通过用或不用附加的焊剂的熔焊达到。材料接合的连接具有这样的优势，即，阻尼元件安全地与两个轴部件连接以及就此而言可以吸收和传递在轴向作用的和/或旋转地（沿周向）作用的力。

驱动轴部件和从动轴部件优选具有若干相互作用的转动同步止挡。这些转动同步止挡就此而言从周向看协同作用，因此一个旋转力被形状配合地从驱动轴部件传递到从动轴部件。由此确保了也能传递很高的扭矩。若阻尼元件如之前所述那样在这种情形下在轴向被布置在驱动轴部件和从动轴部件之间，那么沿轴向作用的力被阻尼，而旋转地作用的力则被形状配合地直接传递。

按照本发明的一种有利的扩展设计方案规定，用于吸收旋转地作用的力的阻尼元件沿周向被布置在转动同步止挡之间。因此，按照这种实施形式，旋转力或扭矩被阻尼。除了沿周向在驱动轴和从动轴之间的布置外或作为对此种布置的备选，可以规定沿周向在转动同步止挡之间的布置。阻尼元件和转动同步止挡被相宜地构造成使得实现了沿至少一个旋转方向的阻尼。

按照本发明的一种有利的扩展设计方案规定，转动同步止挡和阻尼元件被构造成可以吸收或阻尼沿两个转动方向出现的扭矩或旋转地作用的力。

优选规定，从动轴部件具有一个轴向容纳部，驱动轴部件用一个末端区段部分抗扭且轴向能移动地嵌置在该轴向容纳部中，其中，轴向容纳部和末端区段优选具有彼此互补的多边形形状以形成转动同步止挡。在此提供了转动同步止挡的一种特别简单的造型，该造型此外也实现了在从动轴和驱动轴之间的轴向可移动性。

按照本发明的一种有利的扩展设计方案规定，在驱动轴部件或从动轴部件的自由的轴末端上布置着一个用于转向角传感器的转向角传送器。转向角传感器被相宜地位置固定地布置在驱动装置的壳体中，且检测在轴末端上的转向角传送器的信号或角位置。通过获悉尤其是驱动轴部件的轴末端的转向角位置，可以实行对电动机的有利的控制。

转向角传送器优选具有轴接头，轴接头被抗扭地以及轴向能移动地保持在自由的轴末端的端面的轴向凹部中，转向角传送器在其自由的端面上还承载一个转向角传送器元件，尤其是转向角传送器磁体。通过转向角传送器的以及因此转向角传送器元件的能轴向移动的布置，确保了即使在阻尼元件基于作用的轴向力而承受负荷时，转向角传送器的转向角位置仍对应相应的轴部件的转向角位置以及被恒定不变地保留在其在壳体内的轴向的位置中，亦即尤其保持其到转向角传感器的距离恒定不变。由此确保了，即使在阻尼元件承受很高的应力下以及尤其也在轴的位置不断变化时，在转向角传送器和转向角传感器之间的距离也保持相同且就此而言始终可以正确地检测转向角位置。按照一种备选的实施形式，当然也可以考虑的是，转向角传送器的轴接头不是嵌置在一个凹部中，而是具有一个用于驱动轴部件或从动轴部件的自由的末端的凹部以便能轴向移动地以及抗扭地容纳该自由的末端。

特别优选的是，阻尼元件被构造成合成材料元件，尤其是构造成弹性体元件。合成材料元件或弹性体元件可以用简单的器件制造且被设置在驱动轴中和/或上的相应的部位上。

附图说明

接下来应当借助附图详细阐释本发明。附图中：

图1示出了有利的驱动装置的第一个实施例；

图2示出了驱动装置的第二个实施例；

图3A至C示出了驱动装置的第三个实施例；并且

图4示出了带转向角传送器的驱动装置的第四个实施例。

具体实施方式

图1示出了机动车的在此未详细示出的制动力放大器的一个驱动装置1的简化图。驱动装置1具有驱动轴2，驱动轴被能转动地支承在一个此处仅勾画示出的壳体3中。为了能转动地支承，设两个滚动体轴承4和5，它们形成了一个用于轴2的固定-浮动支承结构，其中，滚动体轴承4形成了浮动轴承以及滚动体轴承5形成了固定轴承。滚动体轴承5在此如图1所示那样例如通过一个轴向的接触凸肩固定在驱动轴部件6上以及通过一个止动环在轴向固定在驱动轴部件6上。

轴4由两个单独的轴部件，亦即一个驱动轴部件6和一个从动轴部件7形成，其中，滚动体轴承5配属于驱动轴部件6以及滚动体轴承4配属于从动轴部件7。在驱动轴部件6上抗扭地布置着在此未详细示出的电机的转子或电枢8。

在从动轴部件7上抗扭地布置着蜗轮蜗杆传动机构10的蜗杆9。与该蜗杆9啮合的从动侧的蜗轮未被示出。

在驱动轴部件6和从动轴部件7之间沿轴向布置着一个阻尼元件11作为阻尼部件12。阻尼元件11由弹性体制成且与从动轴7和驱动轴6的彼此朝向的端面材料接合地，尤其是通过粘接相连，因而扭矩可以从驱动轴部件6传递到从动轴部件7。

若驱动装置1的从动侧的部分例如移向一个坚硬的机械的止挡，那么沿轴向和周向看，亦即旋转地作用到轴2上的力，作用到了从动轴7上。阻尼元件11由此既旋转地又在轴向变形且由此至少基本上吸收了驱动装置1的驱动侧的部分的动能，因而防止了驱动装置1，尤其是电机的受损。轴2的固定-浮动支承结构在此允许了例如从动轴部件7在轴向相对驱动轴部件6移动。

图2示出了驱动装置1的另一个实施例。在图2中和接下来的图中，业已由图1公知的元件用相同的附图标记标注，因而就此而言可以参考上述说明。接下来主要应当探讨不同之处。

在图2中示出的驱动装置1的实施例与之前的实施例的区别主要在于，两个滚动体轴承5和4被构造成固定轴承。因此现在滚动体轴承4也在从动轴部件7的轴向的接触凸肩和止动环之间被沿轴向固定在轴2上。此外，阻尼元件11现在被设置在蜗杆9和滚动体轴承4之间从动轴部件7内。就此而言，按当前的实施例，从动轴部件7同样被构造为分成两半，其中，阻尼元件11在轴向被设置在蜗杆9和其余的从动轴部件7之间。

蜗杆9在端面具有用来容纳驱动轴部件6的末端区段14的轴向容纳部13。在此，驱动轴6的末端区段14具有一个外制齿部，该外制齿部与蜗杆9的轴向容纳部13的内制齿部形状配合地协同作用以传递扭矩。制齿部的齿顶线在此平行于轴2的旋转轴线延伸，旋转轴线在此用点划线示出，因而末端区段14抗扭地以及能轴向移动地嵌置在轴向容纳部13中。

按图2的实施例的驱动装置1例如在未示出的蜗轮卡住时，这样反应，即，蜗杆9在阻尼元件11变形的情况下被沿轴向移动，而驱动轴6则保留在其轴向的位置中。在这种情形下，阻尼元件11仅吸收轴向的力。作为对在驱动轴部件6和蜗杆9之间的形状配合的连接的备选，也可以考虑设置一种摩擦配合的连接。作为备选，也可以考虑将阻尼元件11不设在从动轴部件7中，而是设在驱动轴部件6中以用于吸收轴向力。

图3A示出了驱动装置1的第三个实施例。如在图2的实施例中示出的那样，从动轴部件7在蜗杆9的区域中具有轴向容纳部13，驱动轴部件6的末端区段14部分嵌置在这个轴向容纳部中且抗扭地与从动轴部件7连接。为此，末端区段14和轴向容纳部13在横截面中看配设有基本上互补的多边形形状，它们形成了转动同步止挡15或16。

图3B和3C在此示出了转动同步连接的不同的实施形式。在此规定，阻尼元件17沿着周向被布置在同步止挡15和16之间。按照当前的实施例，阻尼元件17在此被构造成环状，因而它在圆周侧完全包围驱动轴部件6的末端区段14。在转动同步止挡15和16的区域中，阻尼元件从周向看对应预期的有待吸收的力具有足够的高度。按照图3B，阻尼元件17在此被构造成，使两个转动方向可以吸收同样大的力以及就此而言被构造成对称的。

按照图3C所示的实施例，阻尼元件17被构造成非对称的，以便在仅一个转动方向上吸收很大的力。当在应用情形下沿着一个转动或加负方向需要很小的阻尼损失以及沿着相反的方向需要很高的阻尼时，这一点是优选的。在两种情形下都确保了从驱动轴部件6到从动轴部件7的一种形状配合的扭矩传递。

除了前述的阻尼元件11外，还可以在驱动装置1中设阻尼元件17。不过作为备选也可以考虑设阻尼元件17来提到阻尼元件11。此外，通过阻尼元件17的相应的造型也可以考虑借助阻尼元件17来阻尼或吸收旋转的力和轴向的力。

图4示出了驱动装置1的另一个实施例。在这种情形下，驱动装置1配设有转向角传送器18，该转向角传送器与一个在此未示出的布置在壳体3中的用于确定驱动轴部件6的转向角位置的转向角传感器协同作用。

转向角传送器18为此具有一个轴接头19，轴接头在纵剖面中看基本上被构造成T形。驱动轴部件6的自由的轴末端20在此具有轴向凹部21，轴接头19部分嵌置在该轴向凹部中。轴接头19在此能轴向移动且被抗扭地保持在轴向凹部21中。为此，轴接头19和轴向凹部21具有相应的多边形形状以形成沿旋转方向的形状配合的力传递。在其自由的末端22上，在轴接头19上布置着一个转向角传送器磁体23，该转向角传送器磁体的磁场由转向角传感器检测且被用来确定驱动轴部件6的转向角位置。另一个被构造成固定轴承的滚动体轴承24配属于轴接头19。在此还规定，滚动体轴承4被构造成固定轴承以及滚动体轴承5被构造成浮动轴承。

按图4的实施例的驱动装置1确保了转向角传送器磁体23始终相距转向角传感器同一个间距，其中，转向角传送器磁铁被相宜地构造成带至少一个极对的永磁体。即便当轴2由于过度负荷而无意间不断地在其支承结构内部移动，例如在当前的压配合连接中，转向角磁体23也保留在其相对转向角传感器的位置或取向中。转向角传感器优选被构造成霍尔传感器。

Claims (10)

1.驱动装置（1），尤其机动车的制动力放大器，带有能驱动的轴（2），该轴具有驱动侧和从动侧且以能转动地被支承的方式布置在壳体（3）中，其特征在于，所述轴（2）多部件地构造且具有至少一个阻尼部件（11、17）以用于吸收旋转的和/或在轴向作用的力。

2.按权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动侧由驱动轴部件（6）形成并且所述从动侧由单独的从动轴部件（7）形成，其中所述驱动轴部件（6）和所述从动轴部件（7）通过所述阻尼部件（11、17）相互作用连接。

3.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述阻尼部件（12）作为阻尼元件（11）沿轴向布置在所述驱动轴部件（6）和所述从动轴部件（7）之间。

4.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述阻尼元件（11）与所述驱动轴部件（6）和所述从动轴部件（7）、尤其与它们的彼此朝向的端面材料接合地连接。

5.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动轴部件（6）和所述从动轴部件（7）具有相互作用的转动同步止挡（15、16）。

6.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述阻尼元件（11）为吸收旋转的力而被沿至少一个周向布置在所述同步止挡（15、16）之间。

7.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述从动轴部件（7）具有轴向容纳部（13），所述驱动轴部件（6）用末端区段（14）抗扭且能轴向移动地部分嵌置在该轴向容纳部中。

8.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，在所述驱动轴部件（6）或所述从动轴部件（7）的自由的轴末端（20）上在端面布置着转向角传送器（18）。

9.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述转向角传送器（18）具有轴接头（19），所述轴接头被抗扭且能沿轴向移动地保持嵌置在所述自由的末端（20）的端面的轴向凹部（21）内且在其自由的端面上承载着转向角传送器元件尤其转向角传送器磁体（23）。

10.按前述权利要求任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述阻尼元件（11、17）是合成材料元件尤其弹性体元件。