CN107949508B - 制动力放大器和具有这类制动力放大器的制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的主制动缸的制动力放大器（1），其具有驱动马达（2），所述驱动马达通过变速器（3）与用于所述主制动缸的压力活塞（4）连接/能连接，其中，所述变速器（3）将所述驱动马达（2）的旋转运动转换为所述压力活塞的平移运动，用以操纵所述主制动缸，其中，所述变速器具有带彼此啮合的梯形螺纹（5、7）的能转动的主轴螺母（6）和抗扭转的主轴杆（4）。设置：所述彼此啮合的梯形螺纹（5、7）具有侧面间隙（a）和头部间隙（k），它们被构造得比脚部间隙（f）更大。

Description

制动力放大器和具有这类制动力放大器的制动装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的主制动缸的制动力放大器，其具有驱动马达，所述驱动马达通过变速器与用于主制动缸的压力活塞连接或能连接，其中，所述变速器将所述驱动马达的旋转运动转换为压力活塞的平移运动，用以操纵所述主制动缸，其中，变速器为此具有带彼此啮合的梯形螺纹的能转动的主轴螺母和抗扭转的、能沿轴向位移的主轴杆。

此外，本发明涉及一种具有这类制动力放大器的制动装置。

背景技术

由现有技术已经已知开头提到的形式的制动力放大器和制动装置。因此，例如公开文献DE 10 2012 014 361 A1公开了一种用于机动车的主制动缸的制动力放大器，该制动力放大器具有驱动马达和使驱动马达与主制动缸的压力活塞连接的变速器。变速器在此具有一区段，该区段被构造为主轴变速器，以便将驱动马达的旋转运动转换为压力活塞的平移运动，用以操纵主制动缸。所述主轴变速器为此具有带内螺纹的主轴螺母和带外螺纹的主轴杆，其中，两个螺纹彼此嵌接，以便将旋转运动转换为平移运动。已知的是，主轴变速器设有梯形螺纹，从而使得不仅内螺纹，而且外螺纹被构造为梯形螺纹并相应地彼此啮合。为了设计梯形螺纹齿部已知DIN-标准103，其被设计用于钢-钢的材料配对，并设置在梯形螺纹之间，即在外螺纹和内螺纹之间尽可能小地保持侧面间隙，以便在力和运动进行方向变更时避免吵闹和噪声。

发明内容

根据本发明的制动力放大器具有如下优点，即，制动力放大器的使用寿命与类属类型的已知制动力放大器相比增加。根据本发明，这点通过如下方式来实现：彼此啮合的梯形螺纹具有侧面间隙和头部间隙，它们比脚部间隙构造得更大。由此，本发明设置了梯形螺纹之间的间隙，这些间隙有针对性地彼此不同。在此，头部间隙被理解为外螺纹的齿头部与内螺纹的齿基底之间的径向间隙，并且脚部间隙被理解为外螺纹的齿基底与外螺纹的齿头部之间的间隙。侧面间隙沿周向或转动方向看处在梯形螺纹的彼此相对置的齿侧面之间。通过侧面间隙和头部间隙被构造得比脚部间隙更大来实现：形成有利的油脂沉积部，这些油脂沉积部在主轴变速器的驱动器的方向反转时这样地通过使外螺纹相对内螺纹相互扭转被影响，使得润滑剂有针对性地滚动到齿部内部的油脂沉积部中。为此，适宜地规则地反转制动力放大器的操控，以便保证梯形螺纹之间的润滑剂的滚动。

优选地设置：侧面间隙为主轴螺母的梯形螺纹的齿宽的8至12%、尤其是10%。因此，侧面间隙已经明显大于由DIN-单元3所规定的最小侧面间隙。通过侧面间隙的该尺寸来保证，润滑剂通过齿的相互移动的侧面向外朝齿头部方向挤压并且在那里基于头部间隙被输送直到另一齿侧面。由此保证了：润滑剂可靠地滚动进而持久地良好润滑梯形螺纹，由此减少了磨损和摩擦并提高了制动力放大器的使用寿命。

优选地为此目的设置：头部间隙为主轴螺母的梯形螺纹的齿的宽的8至12%、尤其是10%。由此，在外螺纹的齿的头部区域中保证了润滑剂的贯穿输送。

根据本发明的一优选改进方案设置，脚部间隙具有对于可靠性重要的最小尺寸。脚部间隙就此而言是尽可能小的并按需选择尺寸，以便保证制动力放大器、尤其是主轴变速器的可靠运行。在此尤其要考虑：脚部间隙这样大地被选择，使得主轴变速器的卡住被可靠地阻止。

根据本发明的一优选改进方案设置，主轴杆形成压力活塞。因此，主制动缸的压力活塞是制动力放大器或者说主轴变速器的集成组成部分。由此保证了制动力放大器的特别紧凑的实施方式。

根据本发明的一优选改进方案设置：主轴螺母具有外齿部，该外齿部与变速器的驱动中空轮的内齿部嵌接。由此，主轴螺母在驱动中空轮中被引导并通过其被驱动。由此保证了从驱动马达到主轴螺母上的紧凑力传递。

特别优选地设置：所述外齿部和所述内齿部这样构造，使得所述主轴螺母能够沿轴向相对所述驱动中空轮位移。主轴螺母与驱动中空轮之间的齿部因此保证了主轴螺母与驱动中空轮之间的沿轴向的相对运动。由此尤其是保证了：形成主轴杆的压力活塞可以由驾驶员或者说使用者通过操纵制动踏板与制动力放大器无关地操纵。如果使用者施加轴向力到压力活塞上，那么该使用者可能地将主轴螺母沿轴向相对驱动中空轮移动。在此，基于主轴螺母与驱动中空轮之间的有利的齿部保证了：与主轴螺母相对驱动中空轮的沿轴向的相对位置无关地可以通过操控电动马达使得主轴螺母置于旋转运动中，以便利用附加的操纵力来加载压力活塞。

此外优选地设置：主轴螺母具有与驱动中空轮共同作用的轴向止挡。通过轴向止挡来保证：主轴螺母不能被移动在驱动中空轮上出来。确切地说，提供了端部止挡，其保证了主轴螺母的可靠的初始位置。

特别优选地设置：存在至少一个弹簧元件，其将主轴螺母以轴向止挡相对驱动中空轮挤压。由此保证了针对可位移的主轴螺母的受限定的初始位置，使主轴螺母返回运动到该初始位置中，如果驾驶员例如没有施加力到与压力活塞连接的制动踏板上的话。通过弹簧元件预紧了该系统或者说变速器并保证了可靠的运行。

根据本发明的制动装置的特征在于根据本发明的制动力放大器。由此获得已经提到的优点。其它优点和优选特征尤其从之前的描述获得。

附图说明

下面应当根据附图来详细阐释本发明。为此：

图1在简化图中示出了用于机动车的主制动缸的制动力放大器；

图2示出了根据第一运行状态穿过制动力放大器的变速器的截面图；以及

图3示出了根据第二操纵状态的变速器的截面图。

具体实施方式

图1在简化图中示出了制动力放大器，其用于机动车的这里未详细示出的主制动缸。制动力放大器1具有这里简化示出的驱动马达2，该驱动马达被构造为电动马达并通过变速器3与压力活塞作用连接。压力活塞在此当前仅以区段方式并且在纵截面中示出。压力活塞被构造为中空杆，该中空杆具有外螺纹5。压力活塞沿轴向在一端部与主制动缸机械连接，并且在另一端部与具有制动力放大器1的机动车的制动踏板机械连接。压力活塞在此能沿轴向位移地构造，以便在操纵制动踏板时施加力到主制动缸上，以操纵该主制动缸。

压力活塞通过外螺纹5形成主轴杆，在该主轴杆上能转动地布置主轴螺母6。主轴螺母6以区段方式具有内螺纹7，该内螺纹与外螺纹5嵌接。外螺纹5和内螺纹7在此分别被构造为梯形螺纹。外螺纹5在此沿轴向看在大于双倍像内螺纹7那样大的区段上延伸。如果使主轴螺母6置于旋转运动中，就像通过箭头8简示的那样，那么这通过彼此啮合的梯形螺纹造成形成主轴杆的压力活塞的沿轴向的位移，就像通过箭头9示出的那样。

主轴螺母6此外具有外齿部10，其具有多个沿轴向延伸的齿。此外，主轴螺母6在一端部上具有轴向止挡11，该轴向止挡具有锥形纵向截面。

变速器3此外具有驱动中空轮12，驱动中空轮具有与外齿部10嵌接的内齿部13。通过外齿部10和内齿部13沿轴向进行取向，主轴螺母6沿轴向能够向驱动中空轮12移动。此外，驱动中空轮12具有外齿部，利用该外齿部，驱动中空轮12与中间齿轮15作用连接，该中间齿轮具有传动比并与电动马达2的驱动小齿轮14啮合。

如果对电动马达2进行操控，那么将转矩施加到驱动中空轮12上，该驱动中空轮通过内齿部13来携动主轴螺母6并使其置于旋转运动中。因为主轴杆4或者压力活塞抗扭转地被支承，所以通过主轴螺母6的转动产生压力活塞的轴向运动并操纵了主制动缸。由此可以导入自动的制动过程或通过产生附加制动力辅助了驾驶员。如果驾驶员操纵制动踏板比电动马达2能够反应得更快或当电动马达2或制动力放大器1具有故障时，那么对驾驶员来说可以基于主轴螺母6关于驱动中空轮12的沿轴向的可位移性纯机械地操纵压力活塞。在此，驾驶员将主轴杆与主轴螺母6一起沿轴向按压穿过驱动中空轮12。通过弹簧元件16、尤其是螺旋弹簧，将主轴螺母6以轴向止挡11相对驱动中空轮12返回挤压，从而使得轴向止挡11贴靠在驱动中空轮12上并且进一步移动是不可行的。通过弹簧元件16，将变速器3就此而言朝初始状态的方向预紧。

图2示出了变速器3在梯形螺纹区域中的放大图。通常，梯形螺纹这样地制造，使得内螺纹与外螺纹之间的间隙、尤其是侧面间隙尽可能小，以便在主轴螺母转动方向变更时避免空程和噪声。但是，本实施方式设置：以彼此的特定比例来构造外螺纹5的螺纹头与内螺纹7的螺纹基底或螺纹脚部之间的头部间隙k、外螺纹5的螺纹基底与内螺纹7的螺纹头之间的脚部间隙f以及彼此相对置的齿侧面的侧面间隙a，以便提高制动力放大器1的使用寿命。

当前设置：头部间隙k和侧面间隙a相比于脚部间隙f被构造得较大。在此尤其设置：侧面间隙a对应于主轴螺母6的内螺纹7的齿宽B的10%。此外，头部间隙k同样对应于主轴螺母6的内齿部7的齿宽B的10%。脚部间隙f具有最小尺寸，该最小尺寸保证了：在任何希望的运行条件和环境条件下，尤其关于温度和空气湿度方面可靠地阻止了齿部的卡住。脚部间隙f就此而言在考虑最下尺寸的情况下被选择得尽可能小。适宜地，在外螺纹5和内螺纹7之间设置润滑剂17，该润滑剂减少了主轴螺母6与压力活塞之间的磨损。在正常运行中，工作负载通过开始时被润滑的工作侧面18被接收。为了将在正常运行中彼此贴靠用于力传递的工作侧面18规则地以足够的润滑材料来供给或者说补充润滑，制动力放大器1以规则的间隔向后运行，从而使得主轴螺母6的转动方向反转并变更（wechseln）工作侧面。在此克服了侧面间隙a，就像尤其图3中示出的那样。在此，存在的润滑剂17在侧面间隙8磨损时被推移到工作侧面18的区域中，就像图3中通过箭头19示出的那样。如果该系统现在又被正常运行，以便例如以电动马达方式产生制动力，那么螺纹5、7在它们的新的被润滑的工作侧面上彼此贴靠。

由此，通过制动力放大器1的当前构造以简单的方式和方法实现了高的使用寿命。例如在配属给制动力放大器1的控制设备中执行的逻辑在此保证了：主轴变速器的操纵方向规则地为了重新分配润滑剂而被反转。

Claims (12)

1.用于机动车的主制动缸的制动力放大器（1），其具有驱动马达（2），所述驱动马达通过变速器（3）与用于所述主制动缸的压力活塞连接或能连接，其中，所述变速器（3）将所述驱动马达（2）的旋转运动转换为所述压力活塞的平移运动，用以操纵所述主制动缸，其中，所述变速器具有带彼此啮合的梯形螺纹的能转动的主轴螺母（6）和抗扭转的主轴杆（4），其特征在于，所述彼此啮合的梯形螺纹具有侧面间隙（a）和头部间隙（k），它们被构造得比脚部间隙（f）更大。

2.根据权利要求1所述的制动力放大器，其特征在于，所述侧面间隙（a）为所述主轴螺母（6）的梯形螺纹（7）的齿宽（B）的8至12%。

3.根据权利要求2所述的制动力放大器，其特征在于，所述侧面间隙（a）为所述主轴螺母（6）的梯形螺纹（7）的齿宽（B）的10%。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制动力放大器，其特征在于，所述头部间隙为所述主轴螺母（6）的梯形螺纹（7）的齿宽（B）的8至12%。

5.根据前述权利要求4所述的制动力放大器，其特征在于，所述头部间隙为所述主轴螺母（6）的梯形螺纹（7）的齿宽（B）的10%。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的制动力放大器，其特征在于，所述脚部间隙（f）具有对于可靠性重要的最小尺寸。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的制动力放大器，其特征在于，所述主轴杆（4）形成所述压力活塞。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的制动力放大器，其特征在于，所述主轴螺母（6）具有外齿部（10），所述外齿部与所述变速器（3）的驱动中空轮（12）的内齿部（13）嵌接。

9.根据前述权利要求8所述的制动力放大器，其特征在于，所述外齿部（10）和所述内齿部（13）这样构造，使得所述主轴螺母（6）能够沿轴向相对所述驱动中空轮（12）位移。

10.根据前述权利要求9所述的制动力放大器，其特征在于，所述主轴螺母（6）具有与所述驱动中空轮（12）共同作用的轴向止挡（11）。

11.根据前述权利要求10所述的制动力放大器，其特征在于，设置至少一个弹簧元件（16），所述至少一个弹簧元件将所述主轴螺母（6）以所述轴向止挡（11）相对所述驱动中空轮（12）挤压。

12.制动装置，其用于机动车，所述制动装置具有制动踏板，所述制动踏板机械地与主制动缸的压力活塞连接，其特征在于根据权利要求1至11中任一项所述的制动力放大器（1）。

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