CN109072994A - 用于操纵通过摩擦力配合进行力传递的系统的机电式促动器 - Google Patents

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CN109072994A CN201780027124.0A CN201780027124A CN109072994A CN 109072994 A CN109072994 A CN 109072994A CN 201780027124 A CN201780027124 A CN 201780027124A CN 109072994 A CN109072994 A CN 109072994A
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Abstract

本发明涉及一种用于经由调节元件(2)操纵通过摩擦力配合进行力传递的系统的机电式促动器(1),所述调节元件至少部分地产生或消除用于摩擦力配合的法向力,所述促动器具有:壳体(8);调节元件(2),该调节元件能轴向移动地安装在壳体(8)中并且至少能在第一轴向位置和第二轴向位置之间移动;电子控制器(10);机电式旋转驱动装置(12),该旋转驱动装置由电子控制器(10)控制并且旋转地驱动安装在壳体(8)中的轴(14)。本发明设置,为了将调节元件(2)从第一轴向位置移动到第二轴向位置中以及为了将调节元件(2)从第二轴向位置移动到第一轴向位置中,旋转驱动装置(12)由控制器(10)这样控制,以使得所述轴(14)在此始终沿第一旋转方向旋转,并且调节方向、即调节元件(2)从第一轴向位置到第二轴向位置中的调节或者从第二轴向位置到第一轴向位置中的调节仅仅与所述轴(14)的旋转速度相关。与此相对地,如果需要的话、即为了调整检测到的过量磨损,所述轴(14)由旋转驱动装置(12)沿第二旋转方向驱动,其中,该第二旋转方向则优选地仅仅为磨损调整而保留。

Description

用于操纵通过摩擦力配合进行力传递的系统的机电式促动器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于经由调节元件操纵通过摩擦力配合进行力传递的系统的机电式促动器,所述调节元件至少部分地产生或消除用于摩擦力配合的法向力,所述促动器具有:壳体;调节元件,该调节元件能轴向移动地安装在壳体中并且至少能在第一轴向位置和第二轴向位置之间移动;电子控制器;机电式旋转驱动装置,该旋转驱动装置由电子控制器控制并且旋转地驱动安装在壳体中的轴;磨损补偿机构,该磨损补偿机构设置用于补偿力传递系统的磨损并且能轴向移动地安装在壳体中;转换机构,该转换机构将所述轴的旋转转换成磨损补偿机构的轴向平移,其中,磨损补偿机构的轴向平移作用于调节元件。
本发明还涉及一种根据权利要求13的前序部分所述的通过摩擦力配合进行力传递的系统,其中,根据法向力产生两个摩擦对件之间的摩擦力。
背景技术
这种机电式促动器或者这种通过摩擦力配合进行力传递的系统例如由目前为止未公开的具有申请号15165585的欧洲专利申请的图11已知。在那里公开了磨损补偿机构如何工作。
发明内容
与之相对地,本发明任务在于,进一步改进上述类型的机电式促动器和系统,以使得能够以尽可能简单的方式实施其功能和特别是对通过摩擦力配合进行力传递的系统的磨损补偿。
该任务根据本发明通过权利要求1和权利要求13的特征来解决。
根据本发明设置,
-磨损补偿机构包括至少两个能相对彼此转动的体、即第一体和第二体,其中,所述体的相对转动引起磨损补偿机构的轴向长度改变,其中,
-第一体能够借助自由轮与所述轴旋转耦合或者能够与所述轴旋转解耦,并且第二体在壳体中能轴向移动地然而抗扭转地被引导,其中
-第二体轴向地操纵调节元件,其中,
-自由轮构造为使得所述轴相对于第一体的旋转耦合或旋转解耦至少与所述轴的旋转方向相关,其中,
-传感器装置检测促动器的至少一个通过旋转驱动装置的旋转而平移运动的体在调节元件的第一轴向位置中的轴向实际位置并且将相应的实际位置信号发送到电子控制器中,并且
-在电子控制器中存储有促动器的至少一个通过旋转驱动装置的旋转而平移运动的体在调节元件的第一轴向位置中的轴向额定位置,其中,
o为了将调节元件从第一轴向位置移动到第二轴向位置,电子控制器这样控制旋转驱动装置,以使得所述轴沿第一旋转方向并且以第一旋转速度旋转,在该第一旋转速度下,自由轮将第一体与所述轴旋转解耦,并且转换机构将所述轴的旋转转换成磨损补偿机构的轴向平移,该轴向平移相应于调节元件从第一轴向位置到第二轴向位置中的移动,并且
o为了将调节元件从第二轴向位置移动到第一轴向位置,电子控制器这样控制旋转驱动装置,以使得所述轴沿第一旋转方向并且以比第一旋转速度小的第二旋转速度旋转,在该第二旋转速度下,自由轮将第一体与所述轴旋转解耦,并且
o在通过控制器探测出促动器的至少一个通过旋转驱动装置的旋转而平移运动的体的轴向实际位置与所述轴向额定位置的偏差超过允许程度时,电子控制器这样控制旋转驱动装置,以使得所述轴沿与第一旋转方向相反取向的第二旋转方向被驱动,在所述第二旋转方向上,自由轮将第一体与所述轴旋转耦合并且第一体在磨损补偿机构的轴向长度改变的情况下相对于第二体这样转动,以使得所述偏差被补偿。
换句话说,为了将调节元件从第一轴向位置移动到第二轴向位置中以及为了将调节元件从第二轴向位置移动到第一轴向位置中,旋转驱动装置由控制器这样控制,以使得所述轴在此始终沿第一旋转方向旋转,并且调节方向、即将调节元件从第一轴向位置到第二轴向位置中的调节或者从第二轴向位置到第一轴向位置中的调节仅仅与所述轴的旋转速度相关。
由离心力控制的转换机构优选地由离心力控制并且构造为使得该转换机构根据所述轴的旋转速度将所述轴的旋转转换成磨损补偿机构的轴向平移,所述轴的升高的旋转速度引起较大的离心力并且由此较大的平移,并且相反地,所述轴的降低的旋转速度引起较小的离心力并且由此较小的平移。
因此,当为了将调节元件从第二轴向位置移动到第一轴向位置,电子控制器这样控制旋转驱动装置,以使得所述轴沿第一旋转方向并且以比第一旋转速度小的第二旋转速度旋转时,则较小的离心力起作用,该较小的离心力导致朝向第二轴向位置的方向的较小的平移力。当促动器接着例如操纵摩擦离合器装置或车轮制动装置时,则来自所述纵摩擦离合器装置或车轮制动装置反向地作用到促动器的调节元件上的、例如由离合器弹簧产生的力能够抵抗该较小的平移力将促动器的调节元件复位到第一轴向位置上,该第一轴向位置则相应于摩擦离合器装置的接合状态或者车轮摩擦制动装置的松开状态。
然而,当为了将调节元件从第一轴向位置移动到第二轴向位置,电子控制器这样控制旋转驱动装置,以使得所述轴沿第一旋转方向并且以比第二旋转速度大的第一旋转速度旋转时,则较大的离心力起作用,该较大的离心力导致朝向第二轴向位置方向的较大的平移力。当促动器接着例如操纵摩擦离合器装置时,则所述操纵摩擦离合器装置的弹簧力不能再抵抗该较大的平移力将促动器的调节元件复位到第一轴向位置中,该第一轴向位置相应于摩擦离合器装置的接合状态。更确切地说,抵抗摩擦离合器装置的弹簧力作用的该较大的平移力确保将调节元件平移到第二轴向位置中,该第二轴向位置则相应于摩擦离合器装置的脱开状态。类似情况适用于车轮制动摩擦装置。
为了在不改变所述轴的第一旋转方向的情况下仅仅通过所述轴的旋转速度控制调节元件的调节方向(即从第一轴向位置到第二轴向位置或者从第二轴向位置到第一轴向位置),这能够以简单的方式通过控制器实现。优点在于,不需要使旋转驱动装置随着转动惯量的产生而逆转旋转方向,以能够操作两个调节方向,从而调节方向的换向需提供高的动态性。
为了借助促动器调整通过摩擦力配合进行力传递的系统的过量磨损,当调节元件占据或者已占据第一轴向位置时,传感器装置检测促动器的至少一个通过旋转驱动装置的旋转而平移运动的体的轴向实际位置,并且所述传感器装置将相应的实际位置信号输入到电子控制器中。因此,至少一个体的轴向实际位置与调节元件的第一轴向位置对应。同样,促动器的至少一个通过旋转驱动装置的旋转而平移运动的体的、已存储的轴向额定位置也与调节元件的第一轴向位置对应。
如果需要的话、即为了在通过控制器探测出促动器的至少一个通过旋转驱动装置的旋转而平移运动的体的轴向实际位置与所述轴向额定位置的偏差超过允许程度时调整检测到的过量磨损,所述轴由旋转驱动装置沿第二旋转方向驱动,其中,该第二旋转方向则优选仅仅为磨损调整而保留。因为磨损调整不需要如同调节方向的换向那样地频繁和快速,所以在此较差的动态性几乎不是缺点。
通过从属权利要求中列举的措施能够实现独立权利要求中给出的有利的进一步方案和改进方案。
根据一个优选的实施方式,由离心力控制的转换机构至少包括:
-至少一个离心力质量,该离心力质量由所述轴旋转驱动并且能沿径向方向伸出或缩回,该离心力质量的径向的伸出运动或缩回运动与所述轴的旋转速度相关,其中,伸出运动随着旋转速度的升高而变大并且随着旋转速度的降低而变小,
-传动装置,该传动装置与所述轴旋转耦合并且将至少一个离心力质量的径向伸出运动或缩回运动转换成与所述轴一起旋转但能相对于所述轴能轴向地运动的压力件的轴向运动。
这种转换机构例如在开头提及的未公开的具有申请号15165585的欧洲专利申请中被描述。与在那里所述的转换机构不同地,压力件通过自由轮根据该压力件的旋转方向能够与磨损补偿机构的第一体旋转耦合或者能够与该磨损补偿机构的第一体旋转解耦。
根据一个进一步方案,压力件通过压力弹簧装置轴向地支撑在所述轴上。该压力件特别是由套筒构成,压力弹簧装置轴向地支承在所述压力件的套筒孔中。此外,压力件具有伸入到第一体中的凸部,其中,在第一体的径向内周面和压力件的凸部的径向外周面之间布置有例如环形的自由轮。
特别优选地,与至少一个离心力质量旋转耦合的传动装置是杠杆传动装置。根据一个进一步方案,杠杆传动装置具有至少一个第一杠杆,该第一杠杆与所述轴一起旋转并且以能绕着垂直于轴向方向的轴线枢转的方式直接或间接地支承在所述轴上,并且该第一杠杆在一个端部上承载至少一个离心力质量并且以其另一个端部直接或间接地轴向操纵压力件。
根据一个进一步方案,磨损补偿机构的第一体构造为相对于磨损补偿机构的第二体能通过螺纹螺接。替换地,可以考虑下述的机构,借助该机构能够实现将第一体的旋转运动转换成第二体的平移运动。
为了节省构件,调节元件可以直接由磨损补偿机构的第二体构成。
旋转驱动装置优选地由电动机构成,所述电动机由控制器以简单的方式进行转速控制或者转速调节并且还能够关于旋转方向进行简单地控制。
促动器的通过所述轴的旋转而平移运动的体优选地由磨损补偿机构的体、调节元件或压力件构成。
本发明还涉及一种特别是在车辆中的通过摩擦力配合进行力传递的系统,在该系统中根据法向力产生两个摩擦对件之间的摩擦力,其中,法向力通过上述的促动器至少部分地产生或消除。在此,可以考虑在任何通过摩擦力配合进行力传递的系统中使用促动器,在该系统中根据法向力产生两个摩擦对件之间的摩擦力。
特别优选地,通过摩擦力配合进行力传递的系统由车辆的驱动机的摩擦离合器装置或车辆的车轮摩擦制动装置构成。因为在所述系统中,两个摩擦对件之间、即在摩擦离合器装置的情况中两个离合器盘之间以及在车轮制动摩擦装置的情况中制动摩擦衬片和制动盘之间的摩擦力通过法向力产生,根据所述法向力接着由促动器的调节元件至少部分地产生或消除决定所述两个摩擦对件在初始状态中是否相互预加载。
车轮摩擦制动装置优选地应该理解为摩擦制动装置,该摩擦制动装置仅作用到一个车轮上或者作用到同一轴侧的多个布置在一个轴上的车轮上。
在车辆的驱动机的摩擦离合器装置中,促动器的调节元件的第一轴向位置例如相应于接合位置,所述摩擦离合器装置在该接合位置中接通或接合,而促动器的调节元件的第二轴向位置例如是脱开位置,所述摩擦离合器装置在该脱开位置中断开或分离。在所述摩擦离合器装置中,轴向力从摩擦离合器的侧作用到促动器的调节元件上,所述轴向力将所述调节元件挤压到第一轴向位置中。该轴向力接着在从第一轴向位置移动到第二轴向位置中时被借助所述轴的旋转产生到调节元件上的并且相反取向的操纵力克服。
在车辆的车轮摩擦制动装置中,促动器的调节元件的第一轴向位置相应于车轮摩擦制动装置的松开位置,在该松开位置中车轮摩擦制动装置被松开,而调节元件的第二轴向位置是压紧位置,在该压紧位置中车轮摩擦制动装置被压紧。
附图说明
下面在附图中示出并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。附图中:
图1示出根据本发明的机电式促动器的一个优选的实施方式的横截面图;
图2a示出在调节元件从第一轴向位置到第二轴向位置中的调节运动期间图1的机电式促动器的横截面图;
图2b示出在图2a中所示的调节元件的调节运动期间机电式促动器的离心力质量的横截面图;
图3a示出在调节元件从第二轴向位置到第一轴向位置中的调节运动期间图1的机电式促动器的横截面图;
图3b示出在图3a中所示的调节元件的调节运动期间机电式促动器的离心力质量的横截面图;
图4a示出在调节元件用于磨损补偿的调整运动期间图1的机电式促动器的横截面图;
图4b示出在图4a中所示的调节元件的调整运动期间机电式促动器的离心力质量的横截面图。
具体实施方式
图1中以横截面示出根据本发明的机电式促动器1的一个优选的实施方式,其中,促动器1在此通过促动器1的调节元件2操纵例如车辆的驱动机的在此未示出的摩擦离合器装置。
在此,促动器1的调节元件2的第一轴向位置例如相应于接合位置,摩擦离合器装置在所述接合位置上接通或接合,而调节元件2的第二轴向位置例如是脱开位置,摩擦离合器装置在所述脱开位置上断开或分离。调节元件2具有在此例如呈凹槽形式的接收部4,摩擦离合器装置的操纵元件3与该接收部配合,从而调节元件2沿轴向方向的运动操纵摩擦离合器装置的优选地共轴的操纵元件3,该运动在此与促动器的纵向轴线6平行或共轴。因此,“轴向”在此意味着始终与促动器1的纵向轴线6平行或共轴。
在附图中,调节元件2向右的运动引起朝向脱开位置(调节元件2的第二轴向位置)的方向的运动,并且调节元件2向左的运动引起朝向接合位置(调节元件2的第一轴向位置)的方向的运动。因为摩擦离合器装置的操纵元件3通过离合器弹簧朝向摩擦离合器装置的接合位置的方向、即在图1中向左加载,所以在图1中通过箭头5表示的弹簧力FK作为复位力通过操纵元件3朝向接合位置(调节元件2的第一轴向位置)的方向、在附图中向左作用到调节元件2上。
调节元件2抗扭转地并且能轴向移动地安装在促动器1的壳体8中并且能够在相应于摩擦离合器装置的接合状态的第一轴向位置和相应于摩擦离合器装置的脱开状态的第二轴向位置之间调节,其中,当然可以占据第一轴向位置和第二轴向位置之间的中间位置。
此外,促动器1包括由电控制器10控制的、例如呈电动机形式的机电式旋转驱动装置12,该旋转驱动装置驱动支承在促动器1的壳体8中的轴14。转换机构16在所述轴14上一起旋转地固定,该转换机构根据所述轴14的旋转速度将所述轴14的旋转转换成磨损补偿机构18的轴向平移。磨损补偿机构18用于补偿摩擦离合器装置的磨损并且能例如通过调节元件2轴向移动地支承在壳体8中。
转换机构16在此优选地由离心力控制并且在此包括例如多个由所述轴14旋转驱动的、能沿径向方向伸出或缩回的离心力质量20,所述离心力质量的径向伸出运动或缩回运动与所述轴14的旋转速度相关,其中,取决于离心力地,伸出运动随着升高的旋转速度变得更大,并且随着降低的旋转速度变得更小。此外,转换机构16包括与离心力质量20旋转耦合的传动装置22,该传动装置将离心力质量20的径向的伸出运动或缩回运动转换成与所述轴14一起旋转的、然而能相对于所述轴14轴向地运动的压力件24的轴向运动。特别优选地,与离心力质量20旋转耦合的传动装置22是杠杆传动装置。杠杆传动装置22在此例如具有多个第一杠杆26,所述第一杠杆与所述轴14一起旋转地并且能直接或间接地绕着关于纵向轴线6垂直的轴线枢转地支承在所述轴14上,并且所述第一杠杆在一个端部上承载离心力质量20并且以所述第一杠杆的另一个端部例如通过铰接到第一杠杆26上的第二杠杆28轴向地操纵压力件24。所述转换机构16例如在开头所提及的未公开的具有申请号15165585的欧洲专利申请中被描述,该专利申请的与此相关的公开内容被包括在当前详细的说明中。因此,在这里对此不应进一步论述。
借助杠杆传动装置22与所述轴14旋转耦合的压力件24例如通过压力弹簧装置30轴向地支撑在所述轴14上。压力件24特别是由套筒构成,压力弹簧装置30轴向地支撑在该套筒的套筒孔中。此外,压力件24具有凸部32,该凸部伸入到磨损补偿机构18的第一体34中,其中,在第一体34的径向内周面和压力件24的凸部32的径向外周面之间布置有例如环形的自由轮36。
自由轮36构造为使得压力件24关于第一体34的旋转耦合或旋转解耦例如这样与所述轴14的旋转方向相关,以使得当所述轴14沿图2A中例如通过弯曲的箭头7示出的第一旋转方向旋转时,则自由轮36将第一体34与所述轴14旋转解耦。相反地,当所述轴沿如图4A中的弯曲箭头9所示的、与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时,则自由轮36将第一体34与所述轴14耦合。
压力件24在所述轴14沿第一旋转方向旋转时与所述轴一起旋转并且由于通过杠杆传动装置22传动的、离心力质量20的离心力而同时朝向第二轴向位置的方向平移地移动。因此,压力件24将轴向力和径向力传递到第一体34上。为此,压力件的凸部例如借助径向推力球轴承轴向和径向地支撑在第一体中或上,从而不仅轴向力而且径向力都可以在压力件和第一体之间传递。由此压力件24轴向固定地并且根据所述轴14的旋转方向抗扭转地或者能转动地支承在第一体34中。
磨损补偿机构18的第一体34例如套筒状地构造并且能够借助螺纹在磨损补偿机构18的同样优选地套筒状地构造的第二体38中转动。第二体38虽然能够在壳体8中纵向地移动,但是被抗扭转地引导。因此,第一体34相对于第二体38的转动始终引起磨损补偿机构18的沿轴向方向、即与纵向轴线6平行或共轴的长度改变。
磨损补偿机构18的第二体38在此优选地构成调节元件2,该调节元件作用到摩擦离合器装置的操纵元件上。因此,通过借助第一体34相对于第二体38的转动来改变磨损补偿机构18的长度可以补偿摩擦离合器装置的离合器磨损。
此外,促动器1包括传感器装置40、例如根据电感原理测量的传感器装置,当调节元件2已占据或占据其第一轴向位置时,所述传感器装置检测例如磨损补偿机构18的第一体34的轴向实际位置15、在此即摩擦离合器装置的接合位置。传感器装置40接着将相应的实际位置信号发送到电子控制器10中。此外,在电子控制器10中存储有第一体34的关于调节元件2的第一轴向位置的轴向额定位置17。
对此替换地,促动器1的每个体的轴向实际位置15可以由传感器装置40检测并且与相应的轴向额定位置17比较,该体由于电动机12的旋转而经历平移,如同例如调节元件2、第二体38或压力件24的平移那样。
在这种背景下,促动器1的工作方式如下:
根据图2A,其中示出促动器1的状态,在该状态中摩擦离合器装置没有磨损,电子控制器10这样控制电动机12以将调节元件2从第一轴向位置移动到第二轴向位置中、即从接合状态移动到脱开状态中,以使得所述轴14沿第一旋转方向7并且以第一旋转速度旋转,在该旋转速度下,自由轮36将第一体34与所述轴14旋转解耦,并且转换机构16将所述轴14的旋转转换成磨损补偿机构18的轴向平移,该轴向平移相应于将调节元件2从第一轴向位置到第二轴向位置中的移动。第一体34接着可以由于空转的自由轮36而不相对于在壳体8中抗扭转地、然而能纵向移动地被引导的第二体38转动,从而磨损补偿机构18的长度不改变并且该磨损补偿机构以其不改变的长度被压力件24轴向地移动。
相对大的第一旋转速度在图2A中通过弯曲的粗箭头7表示。通过箭头11示出的较大的离心力接着作用到转换机构16的离心力质量20上,所述离心力导致朝向第二轴向位置的方向的较大的平移力。当例如在此促动器1操纵摩擦离合器装置时,则所述摩擦离合器装置的弹簧力不能再将促动器1的调节元件2抵抗所述较大的平移力复位到第一轴向位置中,该第一轴向位置相应于摩擦离合器装置的接合状态。更确切地说,抵抗摩擦离合器装置的弹簧力作用的所述较大的平移力确保将调节元件2平移到第二轴向位置中,该第二轴向位置相应于摩擦离合器装置的脱开状态。
在图2B中示出离心力质量20和所述轴14之间的角度α,例如该角度在调节元件2的第一轴向位置中在脱开过程开始时出现。传感器装置40接着在脱开过程开始时检测第一体34的相应于调节元件2的第一轴向位置的实际位置并且将相应的信号发送到电子控制器10中。
图3A和3B示出下述情况:将调节元件2从第二轴向位置复位到第一轴向位置中、即从脱开状态复位到接合状态中。所述轴14接着虽然沿第一旋转方向继续旋转、但是以比第一旋转速度小的第二旋转速度旋转,该第二旋转速度在图3A中以较细的箭头7示出。自由轮36沿第一旋转方向保持第一体34与所述轴14继续旋转解耦,然而由于较小的第二旋转速度,转换机构16仅将所述轴14的旋转转换成磨损补偿机构18的小得多的轴向平移或者平移力。然而通过操纵元件3和调节元件2轴向地传递到磨损补偿机构18上的相反取向的、离合器弹簧的复位力5阻止磨损补偿机构18的所述小的轴向平移。更确切地说,摩擦离合器装置的复位力5较大,从而将调节元件2从第二轴向位置引导回到第一轴向位置中,该第一轴向位置相应于接合状态。离心力质量20接着如同通过箭头13在图3A中示出的那样朝向所述轴的方向移动。
第一体34由于继续空转的自由轮36也不能够相对于在壳体8中抗扭转地、然而能纵向移动地被引导的第二体38转动,从而磨损补偿机构18的轴向长度不改变,并且该磨损补偿机构以不改变的轴向长度被压力件24移动。
当摩擦离合器装置具有沿轴向方向超过一定程度作用的磨损时,则第一体34在从第二轴向位置到第一轴向位置中的返回行程中不能再达到该第一体的根据图2A的初始轴向位置。更确切地说,第一体34或整个磨损补偿机构18在通过调节元件2达到关于图2A的新的第一轴向位置时如同在图3A中通过箭头15所示的那样处于更左边一点。第一体34的这个实际位置在图3A中通过箭头15表示。因此,在通过调节元件2达到由磨损引起的、新的第一轴向位置时,根据图3B的离心力质量20和所述轴14之间的角度α也与根据图2B的初始的较大的角度α相比减小。
磨损补偿机构18的第一体34的、又通过传感器装置40检测到的、由磨损引起的实际位置15在调节元件2从第二轴向位置到第一轴向位置中的复位行程结束时作为相应的实际位置信号被输入到电子控制器10中,该实际位置在此相应于摩擦离合器装置的接合位置并且该实际位置在图3A中通过箭头15示出。在那里,第一体34的由磨损引起的轴向实际位置15此时也相应于调节元件2的由磨损引起的新的第一轴向实际位置,该实际位置与存储在那里的用于第一体34的轴向额定位置比较,该轴向额定位置在图3A中通过虚线17示出。在通过控制器10探测到磨损补偿机构18的第一体34的新的轴向实际位置15与该轴向额定位置17的偏差超过允许程度时,电子控制器10则这样控制电动机12,以使得所述轴14沿与第一旋转方向相反取向的第二旋转方向9被驱动,自由轮36沿该第二旋转方向将第一体34与所述轴14旋转耦合,并且第一体34相对于第二体38在磨损补偿机构18的轴向长度改变的情况下这样转动,以使得实际值额定值偏差被补偿。通过电动机12借助磨损补偿机构18调整的实际值额定值偏差在图3A中通过实际位置15和额定位置17之间的轴向间距示出。
图4A则示出在磨损调整之后的状态,在该状态中,实际位置15和额定位置17之间的轴向间距又等于零。在此,通过第一体34的转动产生的磨损补偿机构18的长度改变ΔL在这两个箭头之间也未按比例示出。如同由图4B中得知的那样,在调整之后,离心力质量20则相对于所述轴14又占据初始角度α,如同该角度初始地、即在根据图2B的磨损之前存在的那样。因为摩擦离合器装置还未被磨损,所以在图2A中实际位置15与第一体34的额定位置相一致。
替代将磨损补偿机构18的第一体的34的轴向实际位置的改变考虑作为磨损调整的量度,如上所述地,对此替换地也可以考虑第二体38、调节元件2本身或压力件24的轴向实际位置并且与相应的预给定的轴向额定位置比较并且调整所述偏差。
替代操纵摩擦离合器装置,可以使用上述的促动器用于任意的通过摩擦力配合进行力传递的系统,该系统特别是也用于操纵车轮摩擦制动装置。在这种情况中,促动器的调节元件的第一轴向位置相应于车轮摩擦制动装置的松开位置,所述车轮摩擦制动装置在该松开位置中被松开,而调节元件的第二轴向位置是压紧位置,车轮摩擦制动装置在该压紧位置中被压紧。
附图标记列表
1 促动器
2 调节元件
3 操纵元件
4 接收部
5 复位力
6 纵向轴线
7 第一旋转方向
8 壳体
9 第二旋转方向
10 控制器
11 箭头
12 旋转驱动装置
13 箭头
14 轴
15 实际位置
16 转换机构
17 额定位置
18 磨损补偿机构
20 离心力质量
22 传动装置
24 压力件
26 第一杠杆
28 第二杠杆
30 压力弹簧装置
32 凸部
34 第一体
36 自由轮
38 第二体
40 传感器装置

Claims (16)

1.一种机电式促动器(1),用于经由调节元件(2)操纵通过摩擦力配合进行力传递的系统,所述调节元件至少部分地产生或消除用于所述摩擦力配合的法向力,所述促动器具有
a)壳体(8),
b)所述调节元件(2),该调节元件能轴向移动地安装在所述壳体(8)中并且至少能在第一轴向位置和第二轴向位置之间移动,
c)电子控制器(10),
d)机电式旋转驱动装置(12),该旋转驱动装置由所述电子控制器(10)控制并且旋转地驱动安装在所述壳体(8)中的轴(14),
e)磨损补偿机构(18),该磨损补偿机构设置用于补偿力传递系统的磨损并且能轴向移动地安装在所述壳体(8)中,
f)转换机构(16),该转换机构将所述轴(14)的旋转转换成所述磨损补偿机构(18)的轴向平移,其中,
g)所述磨损补偿机构(18)的轴向平移作用于所述调节元件(2),
其特征在于,
h)所述磨损补偿机构(18)包括至少两个能相对彼此转动的体(34,38)、即第一体(34)和第二体(38),其中,所述体(34,38)的相对转动引起所述磨损补偿机构(18)的轴向长度改变,其中,
i)所述第一体(34)能够借助自由轮(36)与所述轴(14)旋转耦合或者能够与所述轴(14)旋转解耦,并且所述第二体(38)在所述壳体(8)中能轴向移动地然而抗扭转地被引导,其中
j)所述第二体(38)轴向地操纵所述调节元件(2),其中,
k)所述自由轮(36)构造为使得该轴(14)相对于所述第一体(34)的旋转耦合或旋转解耦至少与该轴(14)的旋转方向(7,9)相关,其中,
l)传感器装置(40)检测所述促动器(1)的至少一个体(34)在所述调节元件(2)的第一轴向位置中通过所述轴(14)的旋转而平移运动的轴向实际位置(15)并且将相应的实际位置信号发送到所述电子控制器(10)中,并且
m)在所述电子控制器(10)中存储有所述促动器(1)的至少一个体(34)在所述调节元件(2)的第一轴向位置中通过所述轴(14)的旋转而平移运动的轴向额定位置(17),其中,
m1)为了将所述调节元件(2)从所述第一轴向位置移动到所述第二轴向位置,所述电子控制器(10)控制所述旋转驱动装置(12),以使得所述轴(14)沿第一旋转方向(7)并且以第一旋转速度旋转,在所述第一旋转速度下,所述自由轮(36)将所述第一体(34)与所述轴(14)旋转解耦并且所述转换机构(16)将所述轴(14)的旋转转换成所述磨损补偿机构(18)的轴向平移,该轴向平移相应于所述调节元件(2)从所述第一轴向位置到所述第二轴向位置中的移动,并且
m2)为了将所述调节元件(2)从所述第二轴向位置移动到所述第一轴向位置,所述电子控制器控制所述旋转驱动装置,以使得所述轴(14)沿第一旋转方向(7)并且以比所述第一旋转速度小的第二旋转速度旋转,在所述第二旋转速度下,所述自由轮(36)将所述第一体(34)与所述轴(14)旋转解耦,并且
m3)在通过所述控制器(10)探测出所述促动器(1)的至少一个通过所述轴(14)的旋转而平移运动的体(34)的轴向实际位置(15)与所述轴向额定位置(17)的偏差超过允许程度时,所述电子控制器(10)控制所述旋转驱动装置(12),以使得所述轴(14)沿与所述第一旋转方向相反取向的第二旋转方向(9)被驱动,在所述第二旋转方向上,所述自由轮(36)将所述第一体(34)与所述轴(14)旋转耦合并且所述第一体(34)在所述磨损补偿机构(18)的轴向长度改变(ΔL)的情况下相对于所述第二体(38)转动,以使得所述偏差(15,17)被补偿。
2.根据权利要求1所述的促动器,其特征在于,所述转换机构(16)构造为使得该转换机构根据所述轴(14)的旋转速度将所述轴(14)的旋转转换成所述磨损补偿机构(18)的轴向平移。
3.根据权利要求2所述的促动器,其特征在于,所述转换机构(16)由离心力控制,其中,所述轴(14)的升高的旋转速度引起较大的离心力和较大的平移,并且所述轴(14)的降低的旋转速度引起较小的离心力和较小的平移。
4.根据权利要求3所述的促动器,其特征在于,由离心力控制的所述转换机构(16)至少包括:
a)至少一个离心力质量(20),该离心力质量由所述轴(14)旋转驱动并且能沿径向方向伸出或缩回,该离心力质量的径向的伸出运动或缩回运动与所述轴(14)的旋转速度相关,其中,所述伸出运动随着旋转速度的升高而变大并且随着旋转速度的降低而变小,
b)传动装置(22),该传动装置与所述轴(14)旋转耦合并且将所述至少一个离心力质量(20)的径向伸出运动或缩回运动转换成与所述轴(14)一起旋转但能相对于所述轴(14)轴向地运动的压力件(24)的轴向运动。
5.根据权利要求4所述的促动器,其特征在于,所述压力件(24)通过所述自由轮(36)根据该压力件的旋转方向能够与所述磨损补偿机构(18)的第一体(34)旋转耦合或者能够与所述磨损补偿机构(18)的第一体(34)旋转解耦。
6.根据权利要求4或5所述的促动器,其特征在于,所述压力件(24)通过压力弹簧装置(30)轴向地支撑在所述轴(14)上。
7.根据权利要求4到6中任一项所述的促动器,其特征在于,与所述至少一个离心力质量(20)旋转耦合的传动装置(22)是杠杆传动装置。
8.根据权利要求7所述的促动器,其特征在于,所述杠杆传动装置(22)具有至少一个第一杠杆(26),所述第一杠杆与所述轴(14)一起旋转并且以能绕着垂直于所述轴向方向的轴线枢转的方式直接或间接地支承在所述轴(14)上,并且所述第一杠杆在一个端部上承载至少一个离心力质量(20)并且以其另一个端部直接或间接地轴向操纵所述压力件(24)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的促动器,其特征在于,所述磨损补偿机构(18)的第一体(34)构造为相对于所述磨损补偿机构(18)的第二体(38)能通过螺纹螺接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的促动器,其特征在于,所述调节元件(2)直接由所述第二体(38)构成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的促动器,其特征在于,所述旋转驱动装置(12)由电动机构成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的促动器,其特征在于,所述促动器(1)的通过所述轴(14)的旋转而平移运动的体(34)由所述磨损补偿机构的体(34,38)、所述调节元件(2)或者所述压力件(24)构成。
13.一种通过摩擦力配合进行力传递的系统,在所述系统中,根据法向力产生两个摩擦对件之间的摩擦力,其特征在于,所述法向力通过根据前述权利要求中任一项所述的促动器(1)至少部分地产生或消除。
14.根据权利要求13所述的通过摩擦力配合进行力传递的系统,其特征在于,所述系统由车辆的驱动机的摩擦离合器装置或车辆的车轮摩擦制动装置构成。
15.根据权利要求14所述的通过摩擦力配合进行力传递的系统,其特征在于,在所述摩擦离合器装置中,第一轴向位置代表接合位置,并且第二轴向位置代表脱开位置。
16.根据权利要求14所述的通过摩擦力配合进行力传递的系统,其特征在于,在所述车轮摩擦制动装置中,所述第一轴向位置代表松开位置,并且所述第二轴向位置代表压紧位置。
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