CN105221614B - 用于车辆液压制动设备的压力发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆液压制动设备的压力发生器(1)，其具有活塞－缸－单元(2)、用于移动活塞(3)的滚珠丝杠驱动器(8)、用于驱动且包围滚珠丝杠驱动器(8)的电动空心轴马达(27)和用于将空心轴马达(27)的旋转运动传递到滚珠丝杠驱动器(8)上的行星齿轮传动装置(22)。本发明提出，在法兰件(15)的管状颈部(14)中可沿轴向移动地引导活塞(3)，在该颈部处安装有在内部具有作为支座(12)的凸缘的套管(13)，在该凸缘处支撑有滚针轴向轴承(11)，该滚针轴向轴承可旋转地支承且在轴向上支撑滚珠丝杠驱动器(8)。

Description

用于车辆液压制动设备的压力发生器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆液压制动设备的压力发生器，其具有：活塞－缸－单元，其具有缸和能够在缸中移动的活塞；和螺旋传动装置，其具有能够旋转的、轴向固定的且具有螺纹的构件和能够沿轴向移动的、抗扭的且具有配合螺纹的构件，该能够沿轴向移动的构件与活塞－缸－单元的活塞轴向固定且径向固定并且该能够沿轴向移动的构件的配合螺纹与螺旋传动装置的能够旋转的构件的螺纹接合，从而螺旋传动装置的能够旋转的构件的旋转驱动使螺旋传动装置的能够沿轴向移动的构件和活塞－缸－单元的与螺旋传动装置的能够沿轴向移动的构件轴向固定的活塞移动。压力发生器特别是设置为用于液压的外力制动设备并且还可用于在液压的外力制动设备、助力制动设备和人力制动设备中的滑动控制。
背景技术
从日本的专利申请JP H04 22767A中已知一种被称为液压柱塞泵的、具有滚珠丝杠驱动器和活塞－缸－单元的压力发生器。滚珠丝杠驱动器具有主轴螺母，主轴螺母可利用电动马达旋转地驱动并且由此使主轴沿轴向移动，主轴本身使在活塞－缸－单元的缸中的活塞移动。滚珠丝杠驱动器的壳体通过拉杆与缸盖连接，缸盖使缸保持在滚珠丝杠驱动器的壳体处。
发明内容
根据本发明的压力发生器具有：活塞－缸－单元，其具有缸和可在缸中移动的活塞；以及用于移动活塞的螺旋传动装置。螺旋传动装置具有可旋转的、轴向固定的、具有螺纹的构件和可沿轴向移动的、抗扭的、具有配合螺纹的构件，该构件的配合螺纹直接或间接地例如通过滚动体与螺旋传动装置的可旋转的构件的螺纹接合。螺旋传动装置的可旋转的构件的旋转驱动使螺旋传动装置的可沿轴向移动的构件沿轴向移动。螺旋传动装置的可沿轴向移动的构件与活塞－缸－单元的活塞轴向固定且径向固定，从而螺旋传动装置的可沿轴向移动的构件的移动使活塞在活塞－缸－单元的缸中移动。
为了将活塞－缸－单元与螺旋传动装置连接，根据本发明的压力发生器具有带有法兰和管状颈部的法兰件。法兰与活塞－缸－单元的缸刚性连接，并且颈部引导活塞－缸－单元的活塞，使其可与缸同轴地且轴向地移动。根据本发明的法兰件的管状的颈部通过活塞引导螺旋传动装置的可沿轴向移动的构件，该可沿轴向移动的构件与活塞－缸－单元的活塞径向固定。
此外，根据本发明的压力发生器具有轴向轴承，轴向轴承在轴向上支撑且可旋转地支承螺旋传动装置的可旋转的构件。轴向轴承在轴向上支撑在支座处，支座与法兰件的颈部轴向固定地连接。
本发明实现了具有对在压力产生时出现的轴向拉力和压力进行导向的紧凑的压力发生器，拉力和压力作为内部力在如下短的路径上传导：从活塞－缸－单元的活塞作用到螺旋传动装置的可沿轴向移动的构件(活塞与之轴向固定)上，从该可沿轴向移动的构件通过配合螺纹和螺纹作用到螺旋传动装置的可旋转的构件上，从该可旋转的构件通过轴向轴承和其支座作用到法兰件上，并且从法兰件作用到缸(法兰件的法兰与缸刚性连接)上。无需支撑外部力。本发明的另一优点是活塞和螺旋传动装置的与活塞径向固定的构件在法兰件的管状颈部中的可沿轴向移动的导向。
根据优选的实施方式，压力发生器具有电动空心轴马达以用于旋转驱动螺旋传动装置的能够旋转的构件，该电动空心轴马达包围螺旋传动装置，并且法兰件具有用于电动空心轴马达的空心轴的旋转轴承，该旋转轴承能够旋转地支承电动空心轴马达的空心轴。
根据优选的实施方式，法兰件具有用于螺旋传动装置的能够旋转的构件的径向轴承，该径向轴承能够旋转地支承螺旋传动装置的能够旋转的构件。
根据优选的实施方式，螺旋传动装置的能够旋转的构件为主轴螺母，并且螺旋传动装置的能够沿轴向移动的构件为主轴。
根据优选的实施方式，螺旋传动装置为具有滚动体的滚动丝杠驱动器，螺旋传动装置的能够旋转的构件的螺纹与能够沿轴向移动的构件的配合螺纹通过该滚动体接合。
根据优选的实施方式，压力发生器具有行星齿轮传动装置以用于旋转驱动螺旋传动装置，该行星齿轮传动装置的从动部与螺旋传动装置的能够旋转的构件不能够相对旋转。
根据优选的实施方式，用于电动空心轴马达的空心轴的旋转轴承在法兰件处布置在法兰附近，并且空心轴具有远离法兰布置的第二旋转轴承以用于该空心轴的旋转支承。
根据优选的实施方式，电动空心轴马达的定子相对于螺旋传动装置同轴地布置在法兰件处。
根据优选的实施方式，压力发生器具有电动空心轴马达以用于旋转驱动螺旋传动装置的可旋转的构件，该电动空心轴马达包围螺旋传动装置，这可实现压力发生器的紧凑的结构。用于电动空心轴马达的空心轴的旋转轴承优选在外部布置在法兰件的管状颈部上和/或布置在法兰件的法兰附近。
根据优选的实施方式，在法兰件处用于螺旋传动装置的可旋转的构件的径向轴承，该径向轴承优选地远离法兰且由此远离用于电动空心轴马达的空心轴的旋转轴承地布置在法兰件的管状颈部中。
根据改进方案规定了行星齿轮传动装置，该行星齿轮传动装置用于降低转速且用于旋转驱动螺旋传动装置的可旋转构件。
根据优选的实施方式，用于电动空心轴马达的空心轴的远离法兰布置的第二旋转轴承，该第二旋转轴承远离法兰并且由此优选远离空心轴的第一旋转轴承地布置，使得空心轴可旋转地支承在间隔开的部位处。第二旋转轴承不必布置在法兰件处。
附图说明
下面借助于本发明的在附图中所示的实施方式详细阐述本发明。唯一的附图示出了根据本发明的压力发生器的轴向截面。
具体实施方式
根据本发明的在附图中所示的压力发生器1用于在液压的外力制动设备中产生压力。用于滑动控制的用途同样可行。压力发生器1具有带有活塞3和缸4的活塞－缸－单元2，缸实施为在此外未示出的车辆制动设备的液压块5中的柱状的埋头孔。液压块5用于车辆制动设备的滑动控制的液压结构元件(例如，电磁阀、止回阀、液压蓄能器和活塞－缸－单元2)的机械固定和液压连接。这种用于滑动控制的车辆制动设备的液压块5是已知的并且在此应不再进一步赘述。在外力制动设备中，活塞－缸－单元2用于代替以脚或手操纵的主制动缸建立压力，以脚或手操纵的主制动缸为了外力制动而用作制动力标称值探测器，并且借助于其可在外力制动器失灵时产生用于辅助制动的制动压力。
活塞－缸－单元2的活塞3实施为空心活塞并且具有同轴地布置在其中的且刚性连接的主轴6。也就是说，主轴6与活塞3轴向固定且径向固定。主轴6同轴地布置在主轴螺母7中，主轴螺母突出到实施为空心的活塞3中。通过可旋转且轴向固定的主轴螺母7的旋转驱动，主轴6和随之一起的活塞3沿轴向移动，使得活塞3在缸4中产生液压压力。主轴6和主轴螺母7一起形成螺旋传动装置8。在所示的实施方式中，螺旋传动装置实施为具有滚珠循环部36和作为滚动体的滚珠9的滚珠丝杠驱动器，滚珠在螺旋状的滚道中滚动，滚道构造为在主轴6上和在主轴螺母7中的螺纹和配合螺纹。主轴6和主轴螺母7一般可理解为螺旋传动装置8的构件，其中，主轴螺母7形成螺旋传动装置8的可旋转的、轴向固定的且具有螺纹的构件，并且主轴6形成螺旋传动装置8的可沿轴向移动的、抗扭的且具有配合螺纹的构件。在作为滚珠丝杠的实施方式中，主轴螺母7的螺纹和主轴6的配合螺纹间接地通过滚珠9接合，从而如已经说明的那样主轴螺母7的旋转驱动使带有活塞3的主轴6沿轴向移动。在本发明的实施方式中还可考虑颠倒方案，即，可转动的且轴向固定的主轴和抗扭的且可沿轴向移动的主轴螺母(未示出)，其中，在这种情况下主轴螺母例如也与活塞3连接为一体并且在主轴的旋转驱动下使活塞移动。为了旋转可靠性，活塞3和主轴6具有带有六角截面的轴向的盲孔34，六角棒35伸到该盲孔中，六角棒在缸4的基部处抗扭地拧入液压块5中。
主轴螺母7利用径向轴承10可旋转地支承在法兰件15的管状颈部14中，并且利用在本实施方式中实施为滚针轴承的轴向轴承11在轴向上且可旋转地支撑在凸缘处，该凸缘在此被称为支座12且设置在套管13中。例如球轴承、四点支承或滑动轴承也可代替滚针轴承作为轴向轴承(未示出)。该列举是示例性的而非封闭式的。在本实施方式中，径向轴承10和轴向轴承11布置在主轴螺母7的远离活塞3的端部处。套管13具有螺纹37，套管利用该螺纹拧到法兰件15的管状颈部14的配合螺纹上，即，与颈部14固定地连接。
法兰件15具有法兰16，该法兰固定在液压块5的埋头孔中。法兰件15与缸4、活塞3、主轴6和主轴螺母7同轴。法兰件15的颈部14引导活塞3，使其可与缸4同轴地且轴向地移动。法兰件15的颈部14通过活塞3引导螺旋传动装置8的主轴6，使其可与缸4和主轴螺母7同轴地且轴向地移动，该主轴与活塞3是刚性的且由此与活塞3是沿径向固定的。如果活塞3移动到缸4中以产生压力，则有压力作用到主轴6和主轴螺母7上，主轴螺母7在轴向上通过轴向轴承11支撑在套管13中的支座12处。与法兰件15的颈部14拧紧的套管13将作为对在主轴6和主轴螺母7中的压力的反作用力产生的拉力通过固定在液压块5处的法兰件15传导到液压块5中，液压块具有活塞－缸－单元2的缸4。在产生压力时出现的压力和拉力在闭合的回路中以这种方式在短的路径上作为内部力传导，从而没有必须支撑的力向外作用。
主轴螺母7在其远离活塞3的端部处具有三个行星齿轮17，行星齿轮利用销钉18可旋转地布置在主轴螺母7处。以这种方式主轴螺母7形成用于行星齿轮17的行星齿轮架。行星齿轮17与同轴布置的太阳轮20和同样同轴的齿圈21啮合，齿圈包围行星齿轮17。齿圈21在远离法兰件15的法兰16和具有缸4的液压块5的端部处压入到套管13中，即，齿圈21是抗扭的。行星齿轮17、太阳轮20和齿圈21形成根据本发明的压力发生器1的行星齿轮传动装置22，该行星齿轮传动装置用于旋转驱动主轴螺母7。
太阳轮20与轴23是抗扭的，该轴抗扭地压入到电动空心轴马达27的盆状的空心轴26的端壁25中的颈部24中。空心轴26在外部具有极或永磁体28并且也可理解为电动空心轴马达27的转子。空心轴26同心地包围行星齿轮传动装置22、螺旋传动装置8、套管13和法兰件15的颈部14。空心轴利用作为旋转轴承29的球轴承可旋转地支承在法兰16的附近。空心轴26的在法兰附近的旋转轴承29在法兰16附近压到在法兰件15的外部上的轴承座19上。
电动空心轴马达27具有同样盆状的且直径分级的马达壳体30，马达壳体的敞开的端部固定在法兰件15的法兰16处。壳体30在内侧处具有电磁体作为定子磁体31。具有定子磁体31的马达壳体30也可理解为电动空心轴马达27的定子。在背离法兰16的封闭的端部处构造有在马达壳体30处的空心柱状的轴承容纳部32，在该轴承容纳部中设置有球轴承作为旋转轴承33。利用旋转轴承33可旋转地支承轴23，行星齿轮传动装置22的太阳轮20与轴23不能够相对旋转，并且该轴通过压入到空心轴26的颈部24中与空心轴26不能够相对旋转。由此，旋转轴承23既在远离法兰16的端部处可旋转地支承电动空心轴马达27的空心轴26，又同时可旋转地支承行星齿轮传动装置22的太阳轮20。在电动空心轴马达27的空心轴26旋转驱动时，行星齿轮传动装置22的与空心轴26抗扭的太阳轮20被旋转地驱动并且驱动行星齿轮17进行环绕运动，该环绕运动引起如上所述同时形成行星齿轮传动装置22的行星齿轮架的主轴螺母7的旋转驱动。

Claims (8)

1.一种用于车辆液压制动设备的压力发生器，其具有：活塞－缸－单元(2)，其具有缸(4)和能够在所述缸(4)中移动的活塞(3)；和螺旋传动装置(8)，其具有能够旋转的、轴向固定的且具有螺纹的构件(7)和能够沿轴向移动的、抗扭的且具有配合螺纹的构件(6)，该能够沿轴向移动的构件与所述活塞－缸－单元(2)的活塞(3)轴向固定且径向固定并且该能够沿轴向移动的构件的配合螺纹与所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)的螺纹接合，从而所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)的旋转驱动使所述螺旋传动装置(8)的能够沿轴向移动的构件(6)和所述活塞－缸－单元(2)的与所述螺旋传动装置(8)的能够沿轴向移动的构件(6)轴向固定的活塞(3)移动，其特征在于，所述压力发生器(1)具有：带有法兰(16)和管状颈部(14)的法兰件(15)，其法兰(16)与所述活塞－缸－单元(2)的缸(4)刚性连接并且其颈部(14)引导所述活塞－缸－单元(2)的活塞(3)，使其能够相对于所述缸(4)同轴地且沿轴向地移动；轴向轴承(11)，其在轴向上支撑所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)；和用于所述轴向轴承(11)的支座(12)，该支座与所述法兰件(15)的颈部(14)轴向固定地连接并且在轴向上支撑所述轴向轴承(11)。
2.根据权利要求1所述的压力发生器，其特征在于，所述压力发生器(1)具有电动空心轴马达(27)以用于旋转驱动所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)，该电动空心轴马达包围所述螺旋传动装置(8)，并且所述法兰件(15)具有用于所述电动空心轴马达(27)的空心轴(26)的旋转轴承(29)，该旋转轴承能够旋转地支承所述电动空心轴马达(27)的空心轴(26)。
3.根据权利要求1所述的压力发生器，其特征在于，所述法兰件(15)具有用于所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)的径向轴承(10)，该径向轴承能够旋转地支承所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)。
4.根据权利要求1所述的压力发生器，其特征在于，所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)为主轴螺母，并且所述螺旋传动装置(8)的能够沿轴向移动的构件(6)为主轴。
5.根据权利要求1所述的压力发生器，其特征在于，所述螺旋传动装置(8)为具有滚动体(9)的滚动丝杠驱动器，所述螺旋传动装置(8)的能够旋转的构件(7)的螺纹与能够沿轴向移动的构件(6)的配合螺纹通过该滚动体接合。
6.根据权利要求1所述的压力发生器，其特征在于，所述压力发生器(1)具有行星齿轮传动装置(22)以用于旋转驱动所述螺旋传动装置(8)，该行星齿轮传动装置的从动部与所述螺旋传动装置的能够旋转的构件(7)不能够相对旋转。
7.根据权利要求2所述的压力发生器，其特征在于，用于所述电动空心轴马达(27)的空心轴(26)的旋转轴承(29)在所述法兰件(15)处布置在法兰附近，并且所述空心轴(26)具有远离法兰布置的第二旋转轴承(33)以用于该空心轴的旋转支承。
8.根据权利要求2所述的压力发生器，其特征在于，所述电动空心轴马达(27)的定子相对于所述螺旋传动装置(8)同轴地布置在所述法兰件(15)处。
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