CN109641583A

CN109641583A - 用于车辆的盘式制动致动器

Info

Publication number: CN109641583A
Application number: CN201780050690.3A
Authority: CN
Inventors: L·M·塞韦林松
Original assignee: Haldex Brake Products AB
Current assignee: HANDE WAN'AN (SHANGHAI) ELECTRIC CONTROL BRAKE SYSTEM CO., LTD.
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2019-04-16
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: EP3472011B1; EP4019349A1; WO2017220384A3; US10843674B2; EP4019349B1; WO2017220384A2; EP3472011A2; KR102363665B1; JP6974364B2; JP2019518182A; US20190118790A1; EP3260339A1; KR20190017050A; CN109641583B

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的盘式制动致动器(2)。盘式制动致动器(2)包括电驱动器(4)和由电驱动器(4)驱动的传动单元(11)。传动单元(11)包括斜坡传动系统(12)和螺纹传动系统(13)。斜坡传动系统(12)和螺纹传动系统(13)串联布置在传动单元(11)的力流中。

Description

用于车辆的盘式制动致动器

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的盘式制动致动器，特别是用于

-商用车，

-仅由电能驱动的车辆，和/或

-由电能和内燃机驱动的混合动力车辆，

仅作为一些示例提出。盘式制动致动器特别用于提供致动力(其也涵盖致动扭矩)，

-提供平移运动和制动力，其(直接或间接地)施加到耦接到盘式制动致动器的制动衬块，

-通过合适的传动比将致动力增加到输出力或制动力，

-考虑制动衬块和制动盘之间的间隙，

-考虑制动衬块在其寿命期间增加的磨损，和/或

-提供合适的力传递特性。

本类型的盘式制动致动器耦接到任何传统类型的盘式制动器。

背景技术

JP 2001 041269 A公开了一种制动装置，其中，制动衬块由活塞致动，该活塞由斜坡系统驱动。斜坡系统包括转子。转子由制动装置的壳体和活塞可旋转地支撑。转子相对于壳体具有平移自由度。转子的平移运动通过推力轴承传递给活塞。构成滚动元件的滚珠介于转子的前面和壳体之间。滚珠沿着由壳体形成的斜坡表面滚动，使得转子的旋转运动转变为沿着转子的旋转轴线的平移运动，从而引起活塞和制动衬块的致动。壳体的斜坡包括具有不同倾斜角的部分。具有大倾斜角的部分可用于快速通过垫间隙，而具有较小倾斜角的部分可用于执行制动功能。

US 6,749,044 B2公开了一种带有卡钳的制动盘，其中，偏压可移动制动衬块的活塞既可通过液压装置也可通过驻车制动机构来致动。驻车制动机构包括转子，该转子承载由驻车拉索旋转的臂。移动板耦接到活塞且固定以防止旋转，但可与活塞一起在轴向上移动。沿周向均匀分布的三个滚珠被困在移动板和转子之间。移动板包括斜坡表面，从而形成斜坡系统，该斜坡系统将转子的旋转运动转换成移动板、活塞和制动衬块的平移运动。在此，斜坡表面具有随着转子的旋转进展而减小的倾斜角。

WO 98/39576 A1公开了一种盘式制动器组件，其具有承载一制动衬块的液压致动活塞。提供调节单元用于补偿制动衬块的磨损。活塞机械地耦接到另外的驻车活塞。通过驻车杆的旋转，可使驻车活塞沿轴向移动，从而实现驻车制动功能。通过传动单元提供驻车杆的旋转运动到驻车活塞的平移轴向运动的转换，该传动单元包括安装到驻车杆的转子和固定成不旋转但可沿轴向移动并沿轴向压靠驻车活塞的端板。肘节杆被联接以在其端部区域中枢转到转子和端板。转子的旋转导致肘节杆的定向的改变，导致转子和端板之间的距离的改变，以提供驻车制动功能。

DE 101 18 871 A1公开了一种制动致动器，其中，螺纹驱动轴由电机经由传动装置驱动。驱动轴的螺纹与螺母啮合。螺母的环形肩部的前面包括斜坡表面。驱动轴和螺母容纳在具有U形纵向横截面的制动活塞中。制动活塞的U的基部支腿的朝着螺母的前面包括斜坡表面。圆柱滚子介于制动活塞的和螺母的斜坡表面之间。由于螺母在轴向上通过压力弹簧经由盘和轴向滚子轴承偏压，圆柱滚子被以接触力夹持在斜坡表面之间。制动活塞由制动壳体支撑，并具有朝着制动盘的平移自由度，而制动活塞被固定成不能旋转。当通过在开始时驱动电机施加制动以获得小的制动力时，圆柱滚子将不会沿着斜坡表面滚动，使得螺母在轴向上移动而没有任何旋转。螺母的轴向旋转导致制动活塞朝着制动盘的运动，其中，驱动轴和螺母的螺纹的倾角确定了驱动轴的旋转角度与制动活塞朝着制动盘的运动之间的关系。对于增加的制动力，圆柱滚子开始沿斜坡表面移动，而驱动轴和螺母之间不再有相对运动。在这种情况下，驱动轴的旋转和制动活塞朝着制动盘的运动之间的关系取决于斜坡表面的倾斜度。释放制动器时，首先滚子沿斜坡表面滚动。在制动器释放行程的该部分的末尾，圆柱滚子抵靠斜坡肩部，同时启动螺母和驱动轴之间的相对运动。DE 101 18 871 A1也建议使用行星齿轮组作为电机和驱动轴之间的传动装置。

GB 2 421 061 A涉及一种具有集成的驻车制动功能的传统液压行车制动装置。在第一操作模式，具有相关制动衬块的活塞可通过流体行车制动压力朝着制动盘偏压。调节器组件用于补偿制动衬块的磨损且还用于防止过度调节。调节器组件是可逆螺旋型的，包括具有可逆螺纹的调节心轴，旋拧在心轴上的调节套筒，用于支撑调节套筒的角运动的轴承和偏压弹簧。当制动衬块的磨损超过预定水平时，调节套筒相对于调节心轴成角度地移动以前进。当制动操作取消时，活塞的缩回位置前进，从而补偿制动衬块的磨损。当过大的制动液压施加到活塞上时，调节套筒不能相对于调节心轴成角度地移动。然后，调节心轴与调节套筒一起抵抗弹簧的弹簧力向前移动，从而防止过度调节。在另一操作模式，制动器由驻车制动操作机构施加，该驻车制动操作机构包括由制动线和凸轮轴旋转的驻车杆。凸轮轴的旋转通过介于凸轮轴的斜坡表面和调节心轴的后表面之间以及凸轮轴的凸轮表面和壳体之间的滚子传递。

US 2012/0145491 A1公开了一种制动装置，其中，电机直接驱动斜坡传动系统。在此，斜坡传动系统包括由电机驱动的旋转斜坡盘，可轴向移位的非旋转斜坡盘和介于斜坡表面之间的滚珠。非旋转斜坡盘的轴向运动直接传递到制动活塞和相关的制动衬块。螺纹传动系统介于非旋转斜坡盘和制动衬块之间。螺纹传动系统不用于产生制动行程，而是用于调节制动衬块的磨损。

DE 198 50 923 A1公开了一种制动装置，其中，心轴附接到制动衬块。心轴被支撑以用于与制动行程相关的平移运动，但固定成不能旋转。心轴与螺母啮合，该螺母被支撑以沿平移方向移动以及围绕心轴旋转。螺母包括形成斜坡盘的肩部。从动斜坡盘直接耦接到电机的转子。保持在保持架中的滚动体介于斜坡盘之间。每个斜坡盘包括用于滚动体的凹部和斜坡表面。由于压力弹簧的偏压，滚动体被夹持在斜坡盘之间。在制动行程开始时，斜坡盘通过电驱动器单独旋转。因此，螺母的斜坡盘的旋转(其对应于电驱动器的转子的旋转)通过螺母和心轴之间的螺纹连接传递成心轴的轴向运动，其中，制动衬块朝着制动盘。当达到制动力的阈值时，滚动体在斜坡盘之间的滚动运动开始，其中，螺母和心轴之间不再存在相对旋转运动。当释放制动器时，首先滚动体移回其初始位置，而在随后的制动释放阶段，螺母返回到其相对于心轴的初始旋转位置。独立于制动衬块的任何现有磨损，滚动体将相应地返回其初始位置，而任何磨损可通过螺母和心轴之间的螺纹接触来补偿。用于在不同制动阶段之间切换的阈值可通过斜坡的倾斜度和凹部的深度来限定，其中，滚动体布置在它们的初始位置。DE 198 50 923 A1还包括(未进一步说明的)指示，即通过使用被阻止旋转的螺母和旋转的心轴可反转使所使用的原理。

DE 103 53 695 A1公开了一种螺纹传动系统，其具有轴向固定但可旋转地安装的螺母。螺母由直接安装在电机的驱动轴上的齿轮驱动。在制动行程开始时，螺母的从动旋转导致心轴的轴向运动。心轴的轴向运动通过斜坡传动系统直接传递成制动活塞和相关制动衬块的相应运动。当超过制动力的阈值时，螺纹传动系统被阻挡。此时，斜坡传动系统的斜坡盘之间存在相对运动。在此，斜坡盘的旋转角度受到两个斜坡盘的止动元件的邻接旋转接触的限制。面向制动衬块的一个斜坡盘的前面具有球形轮廓，该球形轮廓容纳在活塞的相应球形轮廓中，以允许斜盘和活塞的不对准。

US 2016/0032994 A1公开了一种制动装置，其中，制动活塞通常可通过由制动踏板的致动产生的液压来偏压，以产生制动力。另外，可将制动装置用作驻车制动器。为了产生驻车制动力，电机通过多个啮合齿轮和行星齿轮组驱动螺母。螺母的旋转导致与螺母啮合的心轴的轴向运动。心轴处由斜坡传动系统支撑的压板朝着活塞的底部移动并邻接活塞的底部。螺母的进一步旋转导致活塞的运动且制动衬块朝着制动盘运动。当超过制动力的阈值时，弹簧偏压的离合器自动打开，以允许心轴与螺母一起进行旋转运动。在斜坡传动系统中，中间斜坡盘在两侧上在滚珠的介入下夹持到压板，且壳体通过另一螺纹连接联接至心轴。斜坡传动系统的斜坡盘的相对运动导致在第二制动行程部分期间制动行程的增加。

根据DE 198 53 721 A1，螺纹传动系统的心轴固定地连接到具有相关制动衬块的活塞。因此，这里心轴被固定成不能旋转。心轴与螺母啮合。螺母经由斜坡传动系统耦接到电驱动器的转子。DE 198 53 721 A1的另一实施例公开了一种制动装置，其中，在一种操作模式中通过如前所述的机械驱动机构，可通过使用心轴驱动器和斜坡传动系统经由电机致动制动器，而在在不同的操作模式下，制动活塞直接被液压偏压。

DE 10 2006 033 333 A1公开了一种制动装置，其中，通过液压偏压制动活塞产生行车制动力。电动驻车制动器集成在制动装置中。在此，电机经由斜坡传动系统和螺纹传动系统驱动制动活塞。

WO 2014/106672 A1涉及一种制动装置的总体设计，该制动装置经由旋转制动杆以传统方式致动，该制动杆传递来自液压、气动或机电致动器的致动力。

发明内容

本发明的目的是提供一种盘式制动致动器，其特别是具有

-替换的设计，

-改进的力传递，

-改进的运动学特性，

-改进的性能，

-改进了用于考虑盘式制动器的制动行程的不同部分的选择，作为用于关闭制动衬块间隙的行程部分，制动衬块以小的正向力接触制动盘的行程部分，和/或制动行程的一行程部分，其中，制动衬块以高正向力接触制动盘且需要小心地控制正向力。

本发明提出一种用于车辆的盘式制动致动器，其包括电驱动器而不是传统的气动制动室。电驱动器的使用为盘式制动致动器的电子控制开辟了途径，具有扩展的控制选择和使用车辆中存在的电能的选择。

此外，根据本发明，盘式制动致动器包括由电驱动器驱动的传动单元。根据本发明，传动单元包括两个不同的传动系统，即

-斜坡传动系统，和

-螺纹传动系统。

这两个传动系统都被设计和构造成用于将旋转驱动运动转换成平移驱动运动，该平移驱动运动最终用于移动制动衬块和用于提供制动力。然而，在两个传动系统中，可使用具有不同设计和特性的不同类型的机构。

本发明提出，斜坡传动系统和螺纹传动系统串联布置在传动单元的力流中。这尤其意味着在传动单元中力不会被分与两个传动系统，而是力偏压两个传动系统。另一方面，传动单元的输出处的平移运动(特别是耦接到盘式制动致动器的制动衬块的平移运动)等于斜坡传动系统和螺纹传动系统的平移运动的总和。

通过本发明的两个传动系统的使用，可根据需要单独设计不同的传动系统。在此，不同的传动系统也可单独地适应于盘式制动致动器或盘式制动器本身的特定操作状态。

通常，螺纹传动系统和斜坡传动系统的任何顺序都是可能的。然而，根据本发明的一个优选实施例，当在从电驱动器到传动单元的力流中看时，螺纹传动系统布置在斜坡传动系统的下游。

通常，在一些或所有操作状态下，两个传动系统可同时操作。根据另一提议，在盘式制动致动器的制动行程中，在第一制动行程部分中电驱动器的致动致动螺纹传动系统，而在制动行程的后续部分中，斜坡传动系统被致动(而先前致动的螺纹传动系统被停用并保持其达成状态)。仅举一个非限制性示例，螺纹传动系统被操作的制动行程第一部分是或包括用于闭合制动衬块和制动盘之间的间隙的制动行程部分(且在一些情况下也是制动衬块和制动盘之间以小正向力的初始接触)。对于该示例，然后操作斜坡传动系统以获得制动衬块和制动盘之间的更高接触力。因此，对于该非限制性示例，可具体设计用于克服制动器间隙的螺纹传动系统。优选地，螺纹传动系统具有如下特征：电驱动器的旋转导致相对较大的平移运动，以在短时间间隔内闭合制动间隙，从而改善制动性能。另一方面，可根据控制用于接触制动衬块的制动力的需要来具体设计斜坡传动系统。

在用于释放制动器的盘式制动致动器的返回制动行程中，也可替换顺序，以使得电驱动器的返回致动首先操作斜坡传动系统，然后操作螺纹传动系统。通过这种措施，使得在任何情况下，斜坡传动系统都返回到其初始状态，该初始状态也与由磨损引起的制动间隙的任何变化无关。

(理论上)假设，对于盘式制动致动器的致动，螺纹传动系统抵抗传动部件的相对旋转的阻力等于斜坡传动系统抵抗传动部件的相对旋转的阻力，两个传动系统将对于相同的驱动扭矩同时操作。为了保证螺纹传动系统在斜坡传动系统之前操作，根据本发明的一个建议，斜坡传动系统中的阻力通过偏压斜坡传动系统的弹簧增加。仅举一些非限制性示例，弹簧可增加使斜坡传动系统的滚子压靠斜坡的正向力。在使用增加斜坡处的正向力的弹簧的情况下，螺纹传动系统中的螺纹被正向力偏压，该正向力与推力板处的正向制动力相关或相等。相反，斜坡传动系统中的正向力包括等于或对应于推力板处的正向制动力的正向力分量以及由弹簧偏压产生的附加正向力分量。对于本发明的一个变型，弹簧可以是扭转弹簧，其将滚子或滚子的保持架朝着斜坡的起始点偏压。偏压斜坡传动系统的弹簧优选地是预张紧弹簧。通过选择弹簧刚度和弹簧的预张力，可调节从螺纹传动系统的操作到斜坡传动系统的操作的切换点。

提供从螺纹传动系统的操作到斜坡传动系统的操作(和/或反之亦然)的切换有很多选择。对于本发明的一个实施例，自动触发从螺纹传动系统的操作到斜坡传动系统的操作的切换。该触发功能由螺纹传动系统中的摩擦、斜坡传动系统中的摩擦、斜坡传动系统中的斜坡倾斜和/或将斜坡传动系统朝着斜坡的起始点偏压的弹簧的力提供。

在本发明的框架内，可使用任何已知的斜坡传动系统。对于本发明的一个实施例，斜坡传动系统包括旋转驱动元件。旋转驱动元件具有固定的轴向位置。旋转驱动元件(直接或间接地)由电驱动器驱动。此外，斜坡传动系统包括从动元件。从动元件既可沿轴向移动又可旋转。在从动元件和驱动元件之间夹持至少一个滚动元件，使得滚动元件与驱动元件以及与从动元件建立正向力。滚动元件沿着由驱动元件和从动元件提供的接触表面滚动。滚动元件沿接触表面的运动由滚动元件与驱动元件和从动元件之间的接触区域中的摩擦引起。接触表面中的至少一个形成斜坡。

这种斜坡传动系统的功能可基于以下非限制性示例来解释：如果螺纹传动系统被操作，则斜坡传动系统形成阻挡，其中，不存在滚动元件的滚动运动。在该操作状态下，驱动元件的旋转也使得从动元件以相同的旋转速度旋转。从动元件的旋转传递到螺纹传动系统，从而导致螺纹传动系统的操作。相反，如果在另一个操作状态中存在滚动元件的滚动运动，则斜坡导致驱动元件和从动元件之间在斜坡的高度方向上的相对运动，从而斜坡传动系统被操作。由于滚动元件的滚动运动，从动元件可能不会改变其旋转方向。因此，对于操作的斜坡传动系统，螺纹传动系统不被操作。

通常，驱动元件和从动元件与滚动元件的接触表面中的仅一个可包括斜坡。然而，设计选择对于本发明的盘式制动致动器扩展，其中，驱动元件的接触表面以及从动元件的接触表面均形成斜坡。

通常，(至少一个)斜坡可具有任何轮廓。在最简单的情况下，斜坡具有恒定的倾斜度，从而在周向上形成直的轮廓。然而，轮廓可能具有任何曲线的形状，其中，倾斜度连续变化或轮廓的扭结倾斜度突然变化。对于本发明的一个提议，斜坡具有不同倾斜度的部分。通过选择不同的倾斜度，尤其可使斜坡传动系统的特性适于制动行程中的不同部分和不同大小的制动力。例如可在需要非常灵敏地控制制动力的制动盘操作状态中使用具有较小倾斜度的斜坡部分。

通常，形成斜坡的接触表面可由集成到从电驱动器的力流中的任何部分形成。对于非常紧凑且刚性的设计，本发明提出斜坡传动系统的驱动元件是齿轮。在这种情况下，形成斜坡的接触表面由齿轮的前面形成。

通常，滚珠可用作滚动元件。然而，滚动元件与接触表面或斜坡之间的接触区域相对较小。为了使用更大的接触区域，本发明提出使用滚子或双滚子作为滚动元件。这使得表面张力降低和寿命延长，且在某些情况下还改善了滚子处的摩擦特性。

对于本发明的另一个提议，滚子或双滚子(或多个滚子或双滚子)容纳在保持架元件中，该保持架元件对于组装过程和在盘式制动致动器的整个生命周期中将滚动元件保持在其期望位置和定向是有用的。

通常，可在斜坡传动系统的从动元件和螺纹传动系统的螺纹驱动元件之间布置另外的传动单元或其他部件。然而，对于本发明的一个实施例，斜坡传动系统的从动元件固定地连接到螺纹传动系统的螺纹驱动元件。换句话说，斜坡传动系统的从动元件直接驱动螺纹传动系统的驱动元件，从而在斜坡传动系统和螺纹传动系统之间建立非常紧凑的设计和非常刚性的耦接。

根据本发明的另一建议，斜坡传动系统的从动元件和螺纹传动系统的螺纹驱动元件由套筒一体形成。在这种情况下，斜坡传动系统的从动元件的接触表面可由套筒的环形径向肩部形成。螺纹驱动元件的螺纹可由套筒的外表面或内表面(其于是与螺纹传动系统的从动元件的内表面或外表面的螺纹配合)形成。

可以任何方式感测盘式制动致动器的操作状态。例如可能的是，感测盘式制动致动器的部件的任何平移和/或旋转运动，其与盘式制动致动器的推力板的位置以及制动衬块的位置相关。仅提及一些其他非限制性示例，盘式制动致动器的操作状态可从电驱动器的电气状态和通电情况得出。此外，可通过力传感器感测从电驱动器到盘式制动致动器的推力板的力流中的任何部分处的力。对于本发明的一个优选实施例，斜坡传动系统在轴向上的轴向支撑力由轴向力传感器感测。感测到的力与盘式制动致动器产生的制动力相关。为了将力传感器集成在力流中，有各种选择。对于一个示例性实施例，斜坡传动系统的旋转驱动元件至少在一个轴向上由支撑元件支撑。通过轴向力传感器感测支撑元件中在上述轴向上的轴向支撑力。

螺纹传动系统的设计有很多选择。对于一种特定的盘式制动致动器，本发明提出螺纹传动系统包括可旋转的螺纹驱动元件(其可间接地或直接地由斜坡传动系统的从动元件驱动)。此外，螺纹传动系统包括螺纹从动元件。螺纹从动元件固定成不能旋转，但具有轴向自由度。螺纹驱动元件和螺纹从动元件彼此螺纹接合。螺纹驱动元件和螺纹从动元件之间的螺合角随螺纹驱动元件的旋转而变化。因此，由电驱动器(优选地在斜坡传动系统的介入下)引起的螺纹驱动元件的旋转通过螺纹传动系统转换成平移运动。在此，螺纹驱动元件和螺纹从动元件之间的传递特性取决于螺纹驱动元件和螺纹从动元件的螺纹的倾斜度。

本发明还提出，螺纹传动系统的螺纹驱动元件由扭转弹簧偏压。扭转弹簧用于在返回制动行程中至少部分地将螺合角改变或返回到初始状态，以通过终止电驱动器的通电或通过电驱动器沿返回方向的致动来释放制动器。

在本发明的盘式制动致动器中，可使用两种不同的离合器机构或切换机构：

扭转弹簧的扭矩的施加可由滑动离合器构件控制。滑动离合器构件用于将由扭转弹簧施加的扭矩限制到由滑动离合器限定的阈值。

对于替代或累积的实施例，扭转弹簧的扭矩的施加由单向离合器机构控制。优选地，当施加制动时，单向离合器机构在制动行程期间停用扭转弹簧，使得扭转弹簧在制动行程期间不影响螺纹传动系统和斜坡传动系统处的力条件。相反，当在返回制动行程中释放制动器时，单向离合器启动扭转弹簧，使得扭转弹簧的扭矩施加到螺纹传动系统和斜坡传动系统。

存在许多选择用于驱动传动单元，特别是斜坡传动系统的驱动元件。传动单元可由电驱动器的输出轴直接驱动。然而，根据本发明的一个提议，传动单元由电驱动器经由任何已知设计的另一传动单元驱动。对于一个特定实施例，所述另一传动单元包括行星齿轮组，其中，传动单元或斜坡传动系统的驱动元件可(直接或间接地)耦接到行星齿轮组的任何部件。然而，对于本发明的一个特定方案，行星齿轮组的行星齿轮架不可相对旋转地固定到齿轮。该齿轮与传动单元的齿轮啮合。行星齿轮组的太阳齿轮(直接或间接地)由电驱动器的输出轴驱动。

通常，制动衬块位置和/或制动力可仅通过电驱动器的电子控制来控制。然而，这可能意味着，为了提供在一定时间间隔内恒定的制动力，需要在整个该时间间隔内维持电驱动器的通电。对于本发明的另一个建议，在盘式制动致动器中提供固定单元。固定单元用于独立于电驱动器的通电情况来固定盘式制动致动器的操作状态。在此，固定单元可以以任何方式固定盘式制动致动器的任何部件，特别是行星齿轮组的、另一传动单元的、斜坡传动系统的和/或螺纹传动系统的部件，从而最终导致制动衬块固定在其施加位置和/或以施加的制动力固定。固定单元可基于固定到壳体的第一固定元件和固定到前述部件的第二固定元件之间的卡锁或锁定相互作用。然而，固定单元也可通过控制前述固定元件之间的正向力提供电磁固定力或摩擦固定力。

传感器也可集成在盘式制动致动器中，该传感器感测制动衬块的磨损。然而，传感器不“直接”感测制动衬块处的磨损。相反，传感器感测螺纹传动系统的操作。该实施例基于以下发现：在施加和随后释放制动器之后，螺纹传动系统保持在操作位置(即，以螺合角)，该操作位置随着制动衬块的磨损的增加而变化。因此，通过感测螺合角，可间接地测量制动衬块的磨损。

本发明的有利改进由权利要求、说明书和附图得出。在说明书开头提到的特征和多个特征的组合的优点仅用作示例，且可替代地或附加地使用，而不需要根据本发明的实施例必须获得这些优点。在不改变所附权利要求限定的保护范围的情况下，以下适用于原始申请和专利的公开：可从附图中获得进一步的特征，特别是从所示的设计和多个部件相对于彼此的尺寸，以及它们的相对布置和它们的操作连接。本发明的不同实施例的特征或独立于权利要求的所选参考的不同权利要求的特征的组合也是可能的，且由此推动。这还涉及在单独的附图中示出的或在描述它们时提到的特征。这些特征也可与不同权利要求的特征组合。此外，本发明的其他实施例可能不具有权利要求中提到的特征。

权利要求和说明书中提到的结构特征的数量应理解为涵盖该确切数量和比所提数量更大的数量，而无需明确地使用副词“至少”。例如，如果提到滚子，则应理解为仅一个滚子或两个滚子或更多滚子。可向这些结构特征添加附加结构特征，或这些结构特征可能是相应产品的唯一结构特征。

权利要求中包含的附图标记不限制由权利要求保护的主题的范围。它们的唯一功能是使权利要求更容易理解。

附图说明

在下文中，参考附图中所示的优选示例性实施例进一步解释和描述本发明。

图1示意性地示出了盘式制动致动器及其与制动衬块的相互作用。

图2示出了盘式制动致动器的纵向剖视图，其具有电驱动器、固定单元、行星齿轮组以及具有斜坡传动系统和螺纹传动系统的传动单元。

图3示出了图2的盘式制动致动器的传动系统的纵向剖视图。

图4示出了图3的传动单元的分解图。

图5示出了图3和4的传动单元的一部分的侧视图。

图6是图3和4的包括斜坡的传动单元的齿轮的三维视图。

图7示出了斜坡轮廓和斜坡倾斜度的图。

图8示出了环形盘中的一对双滚子的细节的轴向视图。

图9示出了滚子的改进设计。

图10示出了在环形盘中具有根据图9的两个改进的滚子的细节的轴向视图。

图11以三维视图示出了盘式制动致动器，其中，使用蜗杆传动单元作为另一传动单元。

图12以另一个视点的三维视图示出了图11的盘式制动致动器。

具体实施方式

图1示意性地示出了盘式制动器组件1。在盘式制动器组件1中，盘式制动致动器2耦接到制动衬块3，用于使制动衬块3朝着制动盘(未示出)移动并用于将制动力施加到制动衬块3上。盘式制动致动器2可通过任何传动系统耦接到制动衬块3。优选地，盘式制动致动器2包括安装到制动衬块3上的推力板17。盘式制动致动器2包括电驱动器4。电驱动器4包括转子5和定子6。电驱动器4的由电子控制单元控制(未示出)的通电引起转子5旋转并提供由电驱动器4的输出轴8传递到另一传动单元9的驱动扭矩7。传动单元9用于通过合适的传动比改变扭矩7和旋转速度。另一传动单元优选地包括行星齿轮组10。所述另一传动单元9驱动传动单元11。传动单元11包括串联布置在力流中的斜坡传动系统12和螺纹传动系统13，如图1所示。传动单元11用于以两个不同的传动比(即由斜坡传动系统12限定的一传动比，和由螺纹传动系统13限定的另一传动比)将传动单元9的输出轴的旋转运动改变为传动单元11的输出元件的平移运动。螺纹传动系统13或传动系统11的输出元件、特别是推力板17驱动制动衬块。可使用于感测制动力的传感器14和/或用于感测螺纹传动系统13的螺合角以间接地感测制动衬块3的磨损的传感器15集成到传动单元11中。此外，盘式制动致动器2可选地可包括固定单元16，其用于固定另一传动单元9的或输出轴8的部件的操作位置。

图2示出了盘式制动致动器2的纵向剖视图，其具有用于将盘式制动致动器2耦接到制动衬块的推力板17。在此，电驱动器4由环形转子5和环形定子6形成，它们之间具有小的轴向间隙。环形转子5固定在电驱动器4的输出轴8上。在电驱动器4的两侧，输出轴8由轴承18，19支撑。从轴承19突出的自由端区域82形成行星齿轮组20的太阳齿轮20。行星齿轮21与太阳齿轮20啮合。行星齿轮21由行星齿轮架22可旋转地支撑。在径向外侧，行星齿轮21与固定至壳体24的内齿轮23啮合。行星齿轮架22驱动轴25。对于所示的实施例，行星齿轮架22固定地安装在轴25上。轴25在此一体地形成齿轮26。轴25由轴承77，78支撑。齿轮26通过与传动单元11的在此由驱动齿轮28形成的驱动元件27啮合来驱动传动单元11。

驱动齿轮28是斜坡传动系统12，29的部件(参见图3)。斜坡传动系统29构造有驱动齿轮28、滚子30或双滚子31和从动元件32，这里从动元件32由环形盘部分33形成。驱动齿轮28和环形盘部分33的彼此相对的前面34，35形成接触表面36，37。对于驱动齿轮28和环形盘部分33之间的相对旋转运动，滚子30或双滚子31沿着接触表面36，37滚动。从动元件32可旋转地支撑但可沿纵向移位。预张紧弹簧83以正向力使从动元件朝着滚子或双滚子31偏压，并以正向力使滚子或双滚子31朝着驱动齿轮28偏压。双滚子31容纳在保持架元件39、这里是环形盘40的凹部38中。对于所示的实施例，三个双滚子31和保持架元件39的相应的凹部38沿周向均匀分布。

图6以三维视图示出了齿轮28。接触表面36形成三个斜坡41a，41b，41c，每个斜坡分别与相应的双滚子31a，31b，31c配合。从图4中可尤其看出，环形盘部分33的接触表面37也形成斜坡42a，42b，42c。环形盘部分33和齿轮28的斜坡41，42优选地具有相同的轮廓。然而，轮廓被反转，使得在相同的周向上，两个斜坡41，42具有一倾斜度，从而使得斜坡41，42都朝着另外的斜坡移动(或都远离另外的斜坡移动)。在没有任何驱动扭矩施加到齿轮28(或施加的扭矩低于由弹簧83限定的阈值)的情况下，双滚子31处于斜坡41，42的起始点84处(参见图3中有效的位置)。如果齿轮28旋转但环形盘部分33不旋转，则双滚子31沿着具有斜坡41，42的接触表面36，37的滚动运动导致齿轮28与环形盘部分23的轴向距离根据斜坡41，42的节距而变化。以这种方式，斜坡传动系统29将齿轮28的旋转运动转换成环形盘部分33的轴向运动。

此外，传动单元11包括螺纹传动系统13，43。螺纹传动系统43包括螺纹驱动元件44，螺纹驱动元件44这里由具有外螺纹46的套筒部分45形成。此外，螺纹传动系统43包括螺纹从动元件47，这里是包括内螺纹49的套筒部分48。螺纹从动元件47在图3所示的纵向截面中第一近似U形的，其中，U形的两个垂直支腿形成套筒部分48，U形的水平支腿形成推力板17。螺纹从动元件47通过例如图4所示的导杆50固定成不能旋转，导杆50在壳体(未示出)的相应孔中引导。也可在推力板和制动衬块的后板之间具有连接以防止旋转，例如在HALDEX销售的ModulT制动器中使用，且该技术在申请人的EP 1 832 777 B1中示出。还可布置围绕推力板17的旋转刚性波纹管68，用于防止其相对于壳体24旋转。当旋转螺纹驱动元件44时，螺纹驱动元件44和螺纹从动元件47之间的螺合角(意味着螺纹驱动元件44和螺纹从动元件47之间的旋转角度)发生变化。螺合角的改变导致螺纹从动元件47的平移运动。

推力板47和套筒部分45的螺纹特别是如下：螺纹具有64mm的外径，14mm的节距，且具有7线螺纹。这意味着两个螺纹部分之间的任何相对旋转都会导致大的平移运动。当螺纹元件中的旋转由于过高的摩擦而停止时，斜坡的快速部分开始。斜坡的旋转导致与螺纹的情况相比更小的平移运动，并因此导致减小的传动比。然而，取决于斜坡的倾斜度，可能在滚子沿着斜坡的滚动运动开始时

-斜坡传动系统的传动比与螺纹传动系统的传动比相同，传动比随着沿斜坡的继续滚动运动而增加，或

-斜坡传动系统的传动比大于螺纹传动系统的传动比，且传动比随着沿斜坡的继续滚动运动保持恒定或进一步增加。

在传动单元11中，斜坡传动系统29的从动元件32、这里是环形盘部分33，与螺纹传动系统43的螺纹驱动元件44驱动连接。对于所示的实施例，环形盘部分33和套筒部分45由阶梯式套筒51一体形成，其中，环形盘部分33由套筒51的径向凸缘形成。在环形盘部分33的背离套筒部分45的一侧上，套筒51形成另一个套筒部分52，其直径小于套筒部分45的直径。套筒部分52的外表面用于支撑和支承保持架元件39和驱动齿轮28。对于所示的实施例，径向滚针轴承53用于在套筒部分52处支撑驱动齿轮28。

在背离双滚子31的一侧，驱动齿轮28由轴向滚针轴承54，55轴向支撑在支撑盘或活塞56处，支撑盘或活塞56形成支撑元件79。与保持架构件一起，轴向滚针轴承54，55形成轴向轴承单元70。支撑盘56在轴向上由硅树脂传感器垫57支撑，硅树脂传感器垫57支撑在壳体24处并通过壳体24的孔59与外部压力传感器单元58通信。硅树脂传感器垫57和压力传感器单元58一起构成传感器14，用于感测正向力或制动力。

扭转弹簧60在套筒部分45内延伸。对于所示实施例，扭转弹簧60和弹簧83由一个单独的一体多且功能弹簧85形成。扭转弹簧60的一个弹簧座抵靠套筒51，这里是由环形盘部分33形成的肩部。扭转弹簧60的另一弹簧座经由滑动止推垫圈61支撑在套筒63的凸缘62处。套筒63在径向上通过单向滚针轴承64支撑在支撑杆65处。支撑杆65延伸穿过传动单元11，并在一个端部区域中固定在壳体24处。在轴向上，套筒63通过肩部由轴向滚针轴承66(或不同类型的轴承，例如轴向滚珠轴承)和垫圈67支撑在支撑杆65的径向凸缘69处。密封件68布置在螺纹从动元件47和壳体24之间。

对于所示实施例，套筒51包括齿轮71。齿轮71驱动传感器15的齿轮，以间接测量制动衬块的磨损。

作为选择，盘式制动致动器2包括具有第一固定元件72和第二固定元件73的固定单元16(参见图2)。第一固定元件72附接到壳体24，而第二固定元件73固定地安装到电驱动器4的输出轴8。在致动固定单元16时，可固定输出轴8的以及盘式制动致动器2的其他部件的旋转位置。固定单元16可以是任何锁定制动器或摩擦制动器。固定单元16可由电驱动器4的控制单元控制。优选地，固定单元16由电磁致动器启动和/或停用。固定单元也可通过弹簧启动，其中，通过以电磁致动器的通电抵消弹簧的力来停用固定单元。

图7以虚线的曲线74示出了斜坡41，42中的至少一个在周向延伸75中的轮廓。实线的曲线76示出了斜坡41，42沿同一周向延伸部75的倾斜度。在第一部分中，斜坡41，42以恒定的大倾斜度开始，然后在第二部分中连续减小到较小的倾斜度，然后在第三部分中包括恒定的小倾斜度。因此，轮廓的曲线74在第一部分中在其高度上迅速增加，而在第三部分中高度增加得更慢。

将基于以下简化和非限制性示例解释螺纹传动系统43和斜坡传动系统29的致动之间的切换机制：

在螺纹传动系统43处在螺纹46，49之间的扭矩M_螺纹(其建立抵抗驱动元件44和从动元件47相对旋转的阻力，因此抵抗螺纹传动系统43操作的阻力)是

M_螺纹＝F_{N，推力板}μR_螺纹，

其中，F_{N，推力板}是推力板处的正向制动力，μ描述螺纹中的摩擦系数，R_螺纹是螺纹46，49的半径。在此，μ已经包括摩擦力对给定的螺纹节距的依赖性。(对于M_螺纹的不同公式，其中，系数μ表示经典摩擦系数，扭矩M_螺纹还依赖于螺纹的节距。)

而抵抗斜坡传动系统29操作的扭矩M_斜坡如下：

M_斜坡＝F_N，斜坡s sinαR_滚子，

其中，α是斜坡41，42在滚子30的接触点处的倾斜度，F_N，斜坡描述了滚子30和斜坡41，42之间的正向力，而R_滚子描述了滚子30与斜坡41，42的接触点的径向距离。由于弹簧60，83对从动元件32的额外偏压，正向力F_N，斜坡等于推力板处的正向力F_{N，推力板}和弹簧60，83的力F_S的总和：

F_N，斜坡s＝F_{N，推力板}+F_S。

在力F_{N，推力板}为零的制动行程开始时，操作螺纹传动系统43仅需要很小的驱动扭矩，而由于弹簧60，83的作用，需要更大的驱动扭矩来操作斜坡传动系统29。因此，在制动行程开始时，仅操作螺纹传动系统43，而斜坡传动系统作为刚性模块旋转。当M_螺纹等于M_斜坡时，给出从螺纹传动系统43的操作到斜坡传动系统的操作的切换点：

F_{N，推力板}μR_螺纹＝F_N，斜坡s sinαR_滚子。

从该等式可知，推力板处的正向力F_{N，推力板}，在从螺纹传动系统到斜坡传动系统的切换点处如下：

F_{N，推力板}＝F_S sinαR_滚子/(μR_螺纹-sinαR_滚子)。

从以上等式可看出，斜坡驱动系统将被操作的最小正向制动力取决于倾斜度α和弹簧60，83的力，弹簧60，83的力进而取决于弹簧60，83的轴向预紧力和轴向弹簧刚度。此外，切换点取决于构建措施，如R_滚子，R_螺纹和摩擦系数。

盘式制动致动器2的功能如下：

a)对于释放的制动器和现有的制动间隙，控制单元使电驱动器4通电，这导致输出轴8的旋转。然后输出轴8的旋转由另一传动单元9、这里是行星齿轮组10传递至具有齿轮26的轴25，齿轮26进而驱动驱动齿轮28。在制动衬块与制动盘没有任何接触(或对于小的接触力)的情况下，因此在上述规定的切换点以下，没有双滚子31的滚动运动。相反，驱动齿轮28和套筒51作为一个模块旋转。因此，斜坡传动系统29不操作。然而，套筒51的旋转导致螺纹传动系统43的操作，伴随着螺纹从动元件47的轴向位置的改变，从而导致制动间隙的闭合(且施加低于给定阈值的制动力)。

在套筒51旋转期间，旋转运动通过扭转弹簧60和与垫圈61的摩擦接触传递到套筒63。单向滚针轴承64允许在该旋转方向上相对于支撑杆65的旋转运动。因此，扭转弹簧60不能将相应的扭矩施加在套筒51上。

伴随螺纹传动系统43的操作的盘式制动致动器2的该操作也称为“第一制动行程部分”。

b)如果制动间隙已经闭合(或制动力超过给定的阈值)，则达到上述指定的切换点，使得元件44，47之间不再存在螺纹相对运动。相反，从切换点开始，对于电驱动器4的进一步旋转，元件44，47仅在纵向上作为单个模块一起移动而不作任何旋转。从上述指定的切换点开始，相反，驱动齿轮28的旋转运动现在通过斜坡传动系统29传递为套筒51的轴向运动。因此，对于即将到来的制动力(或对于高于阈值的力)，在斜坡传动系统29中将产生制动正向力。在此，转换特性由斜坡41，42的轮廓限定。如果斜坡倾斜度随着齿轮28的旋转角度的增加而减小，则斜坡传动系统的行程传动比减小，且可非常小心地控制制动力的施加。

伴随斜坡传动系统29的操作的盘式制动致动器2的操作也被称为“第二制动行程部分”(其具有第一行程部分区段，其中，滚子30，31接触斜坡41，42的具有较大倾斜度的部分以提供较小的制动力；并具有第二行程部分区段，其中，滚子30，31接触接触斜坡41，42的具有较小倾斜度的部分以提供较大的制动力)。

c)如果已达到所需的制动施加，则可通过施加固定单元14来停用电驱动器并维持制动施加。

伴随固定单元14的操作的盘式制动致动器2的该操作也称为“恒定制动施加部分”。

d)为了释放制动器，释放固定单元16(如果先前施加了)，且电驱动器4被通电用于相反的返回驱动方向。在用于释放制动器的返回制动行程期间，齿轮28的旋转首先通过斜坡传动系统29传递成平移运动，而在返回制动行程的该部分期间，螺纹传动系统43不操作(从而螺纹传动系统43形成仅通过平移运动移动的模块)。

伴随斜坡传动系统29的操作的盘式制动致动器2的该操作也称为“第一返回制动行程部分”。

e)如果斜坡传动系统29已返回其初始阶段(由斜坡开始处的停止部限定)，则已达到返回制动行程的切换点。单向离合器机构80(这里是单向滚针轴承64)的使用保证了斜坡传动系统29完全返回到其初始位置，然后才允许螺纹传动系统43的任何相对旋转。随着齿轮28的进一步返回运动，斜坡传动系统29形成模块，从而在元件27，32之间没有相对运动，而螺纹传动系统43通过元件44，47之间的返回螺纹运动来操作。

在返回运动期间，单向滚针轴承64将套筒63固定到支撑杆65上。因此，在这种情况下，套筒51的旋转导致扭转弹簧60的偏压，其由扭转弹簧60的座、垫圈61和凸缘62之间的摩擦力限制。通过选择正向力和摩擦材料以及摩擦表面，可限定摩擦力的阈值以及由扭转弹簧60施加的扭矩的阈值。对于一个实施例，对于超过7.5Nm±30％或20％或10％的扭矩，扭转弹簧60能够相对于套筒63滑动。

伴随螺纹传动系统43的操作的盘式制动致动器2的该操作也称为“第二返回制动行程部分”。第二返回制动行程部分限定了制动衬块和制动盘之间的标称间隙。

单向滚针轴承64构成单向离合器机构80的一个可能的实施例。扭转弹簧60的座、垫圈61和凸缘62之间的摩擦接触形成滑动离合器机构81。

对于所示的实施例，一体弹簧85既用于提供斜坡传动系统29中的正向力，也用于提供螺纹传动系统中的返回扭矩。然而，也可将单独的弹簧分别用于这两个目的。此外，影响切换点和斜坡传动系统29操作的开始的弹簧可以不是将驱动齿轮28和从动元件32在轴向上朝着彼此推压的正向力。相反，弹簧也可以是扭转弹簧，其将从动元件32或保持架元件39朝着斜坡传动系统29的起始位置偏压，且以这种方式使滚子30朝着起始点84偏压。

图8以轴向视图示出了环形盘40的凹部38中的双滚子31。双滚子31的两个滚子86，87可彼此抵靠地引导和/或通过环形盘40通过合适的保持架或引导螺栓引导，以允许滚子86，87旋转。然而，滚子86，87也可仅被容纳在凹部38内而无需任何其他的引导。在滚子86，87沿着斜坡41，42的滚动运动期间，可能存在滚子86，87的未对准，如图8所示(略微夸张地示出)。未对准导致滚子86，87可能与凹部38的限制壁碰撞(见位置88，89)。并排设置的滚子86，87也可能彼此碰撞，特别是在位于滚子86，87的前面的外周上的位置90处。这种类型的未对准导致不希望的增加的摩擦和磨损。

图9示出了滚子86，87的一个改进设计。滚子86，87具有前表面91，92，前表面91，92具有弯曲或半球形轮廓。前表面91，92的直径(图9中的水平延伸)小于滚子86，87的滚动表面93的直径。前表面91，92经由过渡表面94，95过渡为滚动表面93。过渡表面94，95是倾斜的，且尤其具有截头圆锥的形状。如图所示，过渡表面94，95到滚动表面93的过渡可以是滚圆的。前表面91，92可以是平坦的或略微弯曲的，特别是直径大于滚动表面直径的两倍、大于五倍或大于十倍。滚动表面93的轮廓可以是直的或也可以是略微弯曲的或略微半圆形的。过渡表面94，95也可具有直的或弯曲的，特别是半圆形的轮廓。

图10示出了对应于图8的轴向视图，其中，在此使用了具有改进设计的滚子86，87。滚子86，87能够略微倾斜，而不会彼此干涉或与凹部38的限制壁相互干涉。

对于图11和12中所示的实施例，使用蜗杆传动单元96代替行星齿轮组10作为另一传动单元9。在此，电驱动器4直接驱动蜗杆97。蜗杆97与蜗轮98啮合，蜗轮98刚性地耦接到与驱动齿轮28啮合的齿轮99。另外的结构元件和随后的力流对应于图3所示的实施例。

对于替代实施例，代替行星齿轮组10或蜗杆传动单元96作为另一传动单元9，也可使用摆线驱动器(这里未示出；参考例如SUMITOMO(SHI)Cyclo Drive Germany GmbH公司名为“finecyclo-zero/speedreducers；spielfreieGetriebe”的出版物，目录999016/en/de-03/2011或网站http://lcamtuf.coredump.cx/cycloid/)。

对于所示的实施例，蜗轮98(和齿轮99)的轴线平行于推力板17的运动方向设置。相反，蜗杆97的旋转轴线和电驱动器4的旋转轴线的定向垂直于推力板的运动方向。因此，可将电驱动器4在车辆的纵向上定位在斜坡传动系统12、螺纹传动系统13和推力板17之前或之后，特别是在盘式制动致动器2之前或之后。这可能对安装方面有利。电驱动器4在其他部件之前或之后的所选位置可被镜像于车辆的右手侧和左手侧。

在图11和12中示出了具有大直径的电驱动器，其实现了电驱动器4在其轴向上的紧凑设计。本领域技术人员将理解，也可使用具有较小径向尺寸但具有较大轴向尺寸的电驱动器4。

使用的摆线驱动器或蜗杆传动单元96可以是自锁的，因此不需要进一步的锁定机构。

如图4所示，螺纹从动元件47和推力板17可通过导向杆50固定以防止旋转，以在推力板17不再与制动衬块接触时防止推力板17旋转。对于一个替代实施例，推力板17本身可具有与垫保持器配合的突起，且当推力板17不再与制动衬块接触时防止推力板17旋转。这在制动器复位期间尤其有用，以用于更换磨损的制动衬块。

制动卡钳可具有没有手指侧、即卡钳的保持外制动衬块的外部部分的设计。卡钳可能由两部分组成。在这种情况下，卡钳的外部部分用螺栓固定在卡钳壳体上，如图所示。然而，制动卡钳也可制成一个单件。

形成用于倒绕机构的齿轮71(也可称为嵌齿轮)的阶梯式套筒51也可更换为圆柱滑动环(未示出)，该滑动环滑动地支撑机构抵靠壳体(单独地或与推力板17和制动衬块之间的连接协作)。在这种情况下，需要将用于重置制动器的其他器件可能与所述滑动环相地布置在新位置。这也可用于制动衬块磨损传感器。

附图标记列表

1 盘式制动器组件

2 盘式制动致动器

3 制动衬块

4 电驱动器

5 转子

6 定子

7 扭矩

8 输出轴

9 另一传动单元

10 行星齿轮组

11 传动单元

12 斜坡传动系统

13 螺纹传动系统

14 传感器(制动力)

15 传感器(磨损)

16 固定单元

17 推力板

18 轴承

19 轴承

20 太阳齿轮

21 行星齿轮

22 行星齿轮架

23 内齿轮

24 壳体

25 轴

26 齿轮

27 驱动元件

28 驱动齿轮

29 斜坡传动系统

30 滚子

31 双滚子

32 从动元件

33 环形盘部分

34 前面

35 前面

36 接触表面

37 接触表面

38 凹部

39 保持架元件

40 环形盘

41 斜坡

42 斜坡

43 螺纹传动系统

44 螺纹驱动元件

45 套筒部分

46 外螺纹

47 螺纹从动元件

48 套筒部分

49 内螺纹

50 导杆

51 套筒

52 套筒部分

53 径向滚针轴承

54 轴向滚针轴承

55 轴向滚针轴承

56 支撑盘

57 硅树脂传感器垫

58 压力传感器单元

59 孔

60 扭转弹簧

61 滑动止推垫圈

62 凸缘

63 套筒

64 单向滚针轴承

65 支撑杆

66 轴向滚针轴承

67 垫圈

68 密封部

69 凸缘

70 轴向轴承单元

71 齿轮

72 第一固定元件

73 第二固定元件

74 曲线

75 周向延伸

76 曲线

77 轴承

78 轴承

79 支撑元件

80 单向离合器机构

81 滑动离合器机构

82 端部部分

83 弹簧

84 起始点

85 一体弹簧

86 滚子

87 滚子

88 位置

89 位置

90 位置

91 前面

92 前面

93 滚动表面

94 过渡表面

95 过渡表面

96 蜗杆传动单元

97 蜗杆

98 蜗轮

99 齿轮

Claims

1.一种用于车辆的盘式制动致动器(2)，具有电驱动器(4)和由电驱动器(4)驱动的传动单元(11)，其特征在于，传动单元(11)包括斜坡传动系统(12；29)和螺纹传动系统(13；43)，其中，斜坡传动系统(12；29)和螺纹传动系统(13；43)串联布置在传动单元(11)的力流中。

2.根据权利要求1所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，螺纹传动系统(13；43)布置在斜坡传动系统(12；29)的下游。

3.根据权利要求1或2所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，在盘式制动致动器(2)的用于施加制动器的制动行程中，电驱动器(4)的致动

-首先操作螺纹传动系统(13；43)，

-然后操作斜坡传动系统(12；29)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，在盘式制动致动器(2)的用于释放制动器的返回制动行程中，电驱动器(4)的返回致动

-首先操作斜坡传动系统(12；29)，

-然后操作螺纹传动系统(13；43)。

5.根据权利要求3或4所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，斜坡传动系统(12；29)由弹簧(60)偏压，所述弹簧(60)不偏压螺纹传动系统(13；43)。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，从螺纹传动系统(13；43)的操作到斜坡传动系统(12；29)的操作的切换和/或反之亦然由以下自动地触发：

-螺纹传动系统(13；43)中的摩擦，

-由于斜坡传动系统(12；29)中的斜坡倾斜度引起的滚动阻力，和/或

-弹簧(60)将斜坡传动系统(12；29)朝着斜坡(41；42)的起始点偏压。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，斜坡传动系统(29)包括：

a)旋转驱动元件(27)，其具有固定的轴向位置并由电驱动器(4)驱动，

b)从动元件(32)，其既能够沿轴向移动又能够旋转，和

c)滚动元件，其夹持在驱动元件(27)和从动元件(32)之间，并沿驱动元件(27)和从动元件(32)的接触表面(36，37)滚动，

d)其中，接触表面(36；37)中的至少一个形成斜坡(41；42)。

8.根据权利要求7所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，驱动元件(27)的接触表面(36)和从动元件(32)的接触表面(37)形成斜坡(41，42)。

9.根据权利要求7或8所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，斜坡(41；42)具有不同倾斜度的部分。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，所述驱动元件(27)是齿轮(28)，形成斜坡(41)的接触表面(36)由齿轮(28)的前面(34)形成。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，所述滚动元件是滚子(30)或双滚子(31)，滚子(30)或双滚子(31)特别地容纳在保持架元件(39)中。

12.根据权利要求11所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，所述滚子(30，31；86，87)包括

a)倾斜式过渡表面(94，95)，

b)弯曲的前表面(91，92)，和/或

c)具有弯曲轮廓的滚动表面(93)。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，斜坡传动系统(29)的从动元件(32)固定地连接到螺纹传动系统(43)的螺纹驱动元件(44)。

14.根据权利要求13所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，斜坡传动系统(29)的从动元件(32)和螺纹传动系统(43)的螺纹驱动元件(44)由套筒(51)一体形成，其中，斜坡传动系统(29)的从动元件(32)的接触表面(37)由套筒(51)的环形径向肩部形成，螺纹驱动元件(44)的螺纹(46)由套筒(51)的外表面或内表面形成。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，斜坡传动系统(29)在轴向上的轴向支撑力由轴向力传感器(14)感测。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，螺纹传动系统(43)包括

a)可旋转的螺纹驱动元件(44)，和

b)螺纹从动元件(47)，其被固定成不能旋转，其中，

c)螺纹驱动元件(44)和螺纹从动元件(47)相互螺纹接合，

d)螺纹驱动元件(44)和螺纹从动元件(47)之间的螺合角随着螺纹驱动元件(44)的旋转而变化。

17.根据权利要求16所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，螺纹传动系统(43)的螺纹驱动元件(44)由扭转弹簧(60)偏压。

18.根据权利要求17所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，扭转弹簧(60)的扭矩的施加由滑动离合器机构(81)、单向离合器机构(80)、单向滚针轴承(64)或单向缠绕弹簧控制。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，所述传动单元(11)由所述电驱动器(4)经由另一传动单元(9)驱动。

20.根据权利要求19所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，所述另一传动单元(9)包括行星齿轮组(10)、摆线驱动器或蜗杆传动单元(96)。

21.根据权利要求20所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于：

a)行星齿轮组(10)的行星齿轮架(22)固定成不能相对于与传动单元(11)的齿轮(28)啮合的齿轮(26)相对旋转，

b)行星齿轮组(10)的太阳齿轮(20)由电驱动器(4)驱动。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，设置固定单元(16)，用于独立于电驱动器(4)的通电而固定盘式制动致动器(2)的操作状态。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的盘式制动致动器(2)，其特征在于，传感器(15)集成到盘式制动致动器(2)中，其中，传感器(15)感测螺纹传动系统的操作状态(43)。