CN105333037A - 带有可机电致动的驻车制动器的组合式车辆制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合式车辆制动器，其具有可液压致动的行车制动器和可机电致动的驻车制动装置，其中，液压工作压力腔由制动活塞在制动器壳体中界定，该制动活塞可被液压压力介质作用以执行行车制动操作；驻车制动装置借助于传动装置作用在制动活塞上，其中该传动装置将机电致动器的旋转运动转换成平动运动；该传动装置具有经由多个滚动体相互接触的丝杠和螺母。滚动体(4)设置成可在两个止挡部(23，24)之间在螺纹线中受限制地移动，其中弹簧元件(10)设置在滚动体(4)与其中一个止挡部(23)之间并在传动装置(1)的无负荷操作的情况下使得滚动体(4)能够滑动而在传动装置(1)的有负荷操作的情况下使滚动体(4)滚动，其中在滚动体(4)之间设置有至少一个另外的弹簧元件作为中间弹簧元件(25)，该中间弹簧元件在传动装置(1)被致动时减小滚动体(4)相互之间的摩擦力。

Description

带有可机电致动的驻车制动器的组合式车辆制动器
本申请是申请号为200880113190.0的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2008年10月21日，发明名称为“带有可机电致动的驻车制动器的组合式车辆制动器”。
技术领域
本发明涉及一种组合式车辆制动器，其具有可液压致动的行车制动器和可机电致动的驻车制动装置，其中液压工作压力腔由制动活塞在制动器壳体中界定，为执行行车制动操作，制动活塞可被液压压力介质作用，使得制动活塞能够沿着活塞纵向轴线被致动以获得制动效果，其中驻车制动装置借助于传动装置作用在制动活塞上，其中该传动装置将机电致动器的旋转运动转换成平动运动并引起制动活塞的致动以执行驻车制动过程并保持所述制动活塞处于被致动的位置，其中该传动装置具有通过多个滚动体相互接触的丝杠和螺母。
背景技术
例如，从DE10150803B4已知这种带有可电致动的驻车制动装置的液力车辆制动器。在该公知车辆制动器中，设有传动装置，该传动装置按照螺母/丝杠装置的工作原理将电机的旋转运动转换为制动活塞的纵向运动以获得驻车力。根据一个示例性实施例，该传动单元被设计为所谓的“丝杠/循环滚珠衬套结构”，其也称为滚珠丝杠传动装置或球循环型滚珠丝杠。这些滚珠丝杠传动装置具有经由多个滚动体相互接触的丝杠和螺母。
从德国实用新型DE7640810U已知一种不带有所谓的滚珠再循环的、具有滚动体布置结构的螺母。此布置结构的缺点在于，当该布置结构被致动时，滚动体相互压靠并产生对布置结构的效率具有不利影响的摩擦。
发明内容
因此，本发明的目的是，这样改进开头所述类型的组合式驻车制动器，使得所述效率提高。
根据本发明，此目的借助于具有权利要求1的特征的设备来实现。在此，滚动体设置成可在两个止挡部之间在螺纹线中受限制地移动，其中在滚动体与其中一个止挡部之间设置有弹簧元件，该弹簧元件在传动装置的无负荷操作的情况下使得滚动体能够滑动而在传动装置的有负荷操作的情况下使滚动体滚动，其中在滚动体之间设置有至少一个另外的弹簧元件作为中间弹簧元件，该中间弹簧元件在传动装置被致动时减小滚动体相互之间的摩擦力。在这种情况下，这些中间弹簧预留出一行程，因为在无负荷情形中由于弹簧预压力而落座在外侧的滚珠在有负荷操作的情况下必须在更小的直径上滚动。
本发明主题的另外的有利的设计方案和改进形式可从从属权利要求得知。在一种有利的改进形式中，设置有第二弹簧元件，该第二弹簧元件布置在滚动体与另一止挡部之间。
滚动体的数量与中间弹簧元件的数量的比是恒定的，从而在滚动体数量较大的情况下，也使用较大数量的中间弹簧元件。
在一种特别有利的改进形式中，中间弹簧元件在滚动体之间均匀分布。通过这种措施，实现了滚动体相互之间的摩擦力的均匀减小。
中间弹簧元件被设计成螺旋压缩弹簧或弹性体弹簧。
在一种有利的改进形式中，止挡部与螺母力锁合地(kraftschlüssig)连接或与螺母构造成一体。
在另一有利的设计方案中，第一止挡部具有用于弹簧元件的支承面，而另一止挡部具有用于第二弹簧元件的接触面，该第二弹簧元件用作预压缩弹簧元件。
附图说明
以下结合附图借助实施例更详细地说明本发明，在附图中：
图1示出具有可液压致动的行车制动器和可机电致动的驻车制动器的车辆制动器的剖面图，以及
图2示出能够在根据图1的车辆制动器中使用的、用于将旋转运动转换成平动运动的传动装置。
具体实施方式
图1所示的液力车辆制动器一方面具有可液压致动的行车制动器，另一方面具有可机电致动的驻车制动器。在所示的实施例中，该车辆制动器被设计为浮动钳盘式制动器，浮动钳盘式制动器的通过液压致动实现的功能是本领域技术人员所公知的，因此无需更详细地进行说明。驻车制动器的致动由机电致动器7或电机7来实现，该机电致动器7或电机7连同两级传动装置、所需的传感装置和电子控制单元22一起被集成在驱动模块21中。上述车辆制动器还具有制动器壳体或制动钳20，制动器壳体或制动钳20包围未示出的制动盘的外边缘以及设置在制动盘两侧的两个制动衬片26、27。制动器壳体20在其内侧形成制动缸9，制动缸9接纳可轴向移位的制动活塞5。为了执行行车制动操作，可将制动流体输送到形成在制动缸9与制动活塞5之间的工作压力腔6中，以便建立使制动活塞5轴向地沿着活塞纵向轴线A朝向制动盘移位的制动压力。由此将朝向制动活塞5的制动衬片27压靠在制动盘上，其中制动器壳体20由于反作用力而沿反方向移位，并由此将另一制动衬片26也压靠在制动盘上。
如前文所述，驻车制动装置可被机电致动以执行驻车制动过程并同样作用在制动活塞5上。为此，设置有传动装置1，该传动装置将机电致动器7或电机7的旋转运动转换成平动运动，并沿着轴线A致动制动活塞5。传动装置1大致由丝杠2和螺母3形成，丝杠2和螺母3经由滚动体4相互连接。滚动体4被设计为滚珠。与丝杠2相连接的柄部17在背离制动盘的一侧上从制动器壳体20突出并在中间连接有一个两级减速传动装置的情况下由上述机电致动器7驱动。在这种情况下，在制动器壳体20的、柄部17经其突出的孔中设置有用于密封工作压力腔6的结构。传输至丝杠2上的旋转运动经由位于在丝杠2与螺母3之间的螺纹线中的滚珠4被传输至螺母3，该螺母3沿轴线A的方向执行平动运动。结果，螺母3被支撑在其上的制动活塞5也被致动。同时，丝杠2由台阶孔30接纳在制动器壳体20中并经由与丝杠2相连接的凸缘19以及轴向支承件18被支撑在制动器壳体20上。因此，传动装置1将机电致动器7的旋转运动转换成线性运动并负责产生用于执行驻车制动过程的制动作用力。
当驻车制动装置被释放时，电机7相应地沿反方向运转，而螺母3、进而制动活塞5执行在图中向右的移动。制动衬片26、27不再与制动盘接触，驻车制动过程结束。
上述电机7和两级传动装置由属于驱动模块21的壳体28接纳，该壳体28可借助于壳体盖28a封闭。在图1所示的实施例中，所述两级传动装置被设计成蜗轮蜗杆传动装置11、12。蜗轮蜗杆传动装置为螺旋滚动传动装置的类别，其中与滚动传动装置相比，在运动中还存在滑动成分。此类蜗轮蜗杆传动装置具有螺旋齿轮、蜗杆、以及与它们啮合的斜齿轮、蜗轮。
第一传动级、即第一蜗轮蜗杆传动装置11在输入侧与电机7的输出轴8相连接，而第二传动级、即第二蜗轮蜗杆传动装置12在输出侧与柄部17或与传动装置1或者说2、3相连接。如图所示，第一蜗杆13插在电机7的输出轴8上并与第一蜗轮14啮合。第二蜗杆15插在第一蜗轮14的旋转中心上并由第一蜗轮14导致转动。第二蜗杆15又与第二蜗轮16啮合，该蜗轮16以不可相对转动的方式与柄部17相连接，使得柄部17连同传动装置1也一起发生转动并从而产生制动活塞5的平动运动。为了在驻车制动过程期间保持住以这种方式设定的制动作用力，第二蜗轮蜗杆传动装置12具有自锁设计。
在传动装置1在负荷作用下操作的情况下，滚动体4在螺纹线中滚动。结果，实现了85％至95％的较高效率，或考虑到轴向支承件18上的摩擦损耗，实现了75％至85％的效率。相反，在传动装置1无负荷操作的情况下，滚动体4滑动，也就是说，直到被配设给制动活塞5的制动衬片34贴靠在未示出的制动盘上为止，滚珠4都是滑动的，因为此时是近乎无负荷的操作。滚珠4仅在负荷的作用下才开始转动或滚动。如果制动衬片26、27磨损，则传动装置1同时还用作再调整装置。不使用单独的再调整装置或将再调整装置和致动装置集成到单个构件中是成本特别经济的且同时是皮实/鲁棒的。为使滚动体4总是可以在负荷的作用下滚动而在传动装置1的无负荷操作的情况下滑动，设置有弹簧元件10，该弹簧元件10预留出用于供滚动体4滚动的滚动行程。然而，在这种情况下，可能发生滚动体4相互压靠并且当滚动时相互摩擦的情况。滚动体4相互之间的摩擦对传动装置1的效率是有害的，因此在滚动体4之间设置有另外的中间弹簧元件25，这些中间弹簧元件降低了滚动体4之间的挤压力并因此减小了滚动体4之间的摩擦力。传动装置1中使用的滚动体4越多，所使用的中间弹簧元件25就越多，因此滚动体4的数量与中间弹簧元件25的数量的比是恒定的。
可改变中间弹簧元件25的数量和位置，以有效地减小滚动体4之间的摩擦。在图2所示的实施例中，中间弹簧元件25均匀地分布在滚动体4之间，也就是说，在预定数量的滚动体4之后布置有下一个中间弹簧元件25。通过这种措施，实现了滚动体4相互之间的摩擦力的均匀减小。
如图2所示，中间弹簧元件由螺旋压缩弹簧形成。然而，也可设想例如弹性体弹簧。
滚动体4设置成可在两个止挡部23、24之间在螺纹线中受限制地移动，其中上述用于预留出滚动体4的滚动行程的弹簧元件10设置在滚动体与第一止挡部23之间。因此第一止挡部23具有用于弹簧元件10的支承面。未示出的第二弹簧元件设置在滚动体4与另一止挡部24之间并用作所谓的预压缩弹簧。该预压缩弹簧被支撑在第二止挡部24上，该第二止挡部24具有用于该未示出的预压缩弹簧元件的接触面。两个止挡部23、24与螺母3力锁合地连接或与螺母3构造成一体。
因此，通过将中间弹簧25接纳在滚动体4之间，减小了滚动体4相互之间的摩擦，进而提高了传动装置1的效率，并且同时减小了滚动体4的磨损。
附图标记列表：
1传动装置17柄部
2丝杠或丝杆18轴向支承件
3螺母19凸缘
4滚动体或滚珠20制动钳
5制动活塞21驱动模块
6液压工作压力腔22控制单元
7机电致动器23第一止挡部
8输出轴24第二止挡部
9制动缸25中间弹簧
10弹簧元件26制动衬片
11第一蜗轮蜗杆传动装置27制动衬片
12第二蜗轮蜗杆传动装置28壳体
13第一蜗杆28a壳体盖
14第一蜗轮29
15第二蜗杆30台阶孔
16第二蜗轮

Claims (8)

1.一种组合式车辆制动器，该组合式车辆制动器具有能液压致动的行车制动器和能机电致动的驻车制动装置，其中，液压工作压力腔(6)由制动活塞(5)在制动器壳体(20)中界定，为了执行行车制动操作，该制动活塞(5)能够被液压压力介质作用，使得所述制动活塞(5)能够沿着活塞纵向轴线(A)被致动以获得制动效果；所述驻车制动装置借助于传动装置(1)作用在所述制动活塞(5)上，其中所述传动装置(1)将机电致动器(7)的旋转运动转换成平动运动并致动所述制动活塞(5)以执行驻车制动过程并保持所述制动活塞处于被致动的位置；所述传动装置(1)具有经由多个滚动体(4)相互接触的丝杠(2)和螺母(3)，其特征在于，所述滚动体(4)设置成能在两个止挡部(23，24)之间在螺纹线中受限制地移动，在所述滚动体(4)与其中一个止挡部(23)、即第一止挡部之间设置有弹簧元件(10)，所述弹簧元件(10)在所述传动装置(1)的无负荷操作的情况下使得所述滚动体(4)能够滑动而在所述传动装置(1)的有负荷操作的情况下使所述滚动体(4)滚动，由此直到制动衬片(34)贴靠在制动盘上为止，滚动体(4)都是滑动的并且仅在负荷的作用下才开始滚动，丝杠(2)经由与丝杠(2)相连接的凸缘(19)以及轴向支承件(18)被支撑在制动器壳体(20)上。
2.根据权利要求1所述的组合式车辆制动器，其特征在于，设置有第二弹簧元件，该第二弹簧元件布置在所述滚动体(4)与另一止挡部(24)之间。
3.根据权利要求1或2所述的组合式车辆制动器，其特征在于，所述滚动体(4)的数量与所述中间弹簧元件(25)的数量的比是恒定的。
4.根据权利要求1或2所述的组合式车辆制动器，其特征在于，所述中间弹簧元件(25)均匀地分布在所述滚动体(4)之间，以便实现所述滚动体(4)相互之间的摩擦力的均匀减小。
5.根据权利要求1或2所述的组合式车辆制动器，其特征在于，所述中间弹簧元件(25)被设计为螺旋压缩弹簧。
6.根据权利要求1或2所述的组合式车辆制动器，其特征在于，所述中间弹簧元件(25)被设计为弹性体弹簧。
7.根据权利要求2所述的组合式车辆制动器，其特征在于，所述止挡部(23，24)与所述螺母(3)力锁合地连接或与所述螺母(3)构造成一体。
8.根据权利要求7所述的组合式车辆制动器，其特征在于，所述第一止挡部(23)具有用于所述弹簧元件(10)的支承面，而所述另一止挡部(24)具有用于所述第二弹簧元件的接触面。
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