CN111183077B - 机械制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械制动装置(10)，其与制动部件(13)可连接，此外制动装置(10)设计成具有至少一个第一调节驱动器(11)以及至少一个第二调节驱动器(12)，第一调节驱动器在至少一个区域中是非自锁的并具有驱动侧(23)和输出侧(24)，第二调节驱动器在至少一个区域中是自锁的并具有驱动侧(25)和输出侧(26)。为了实现高的故障安全性和节省成本的生产，至少一个第一调节驱动器(11)和至少一个第二调节驱动器(12)相互连接，使得能够通过第一调节驱动器(11)的第一驱动侧(23)以及通过第二调节驱动器(12)的第二驱动侧(25)引起制动部件(13)的运动，而在此不进行第二调节驱动器(12)的第二驱动侧(25)和第二输出侧(26)之间的相对运动。

Description

机械制动装置
技术领域
本发明涉及一种制动装置，尤其是一种用于机械制动系统的调节装置。这种制动装置尤其是、但不仅在商用车中使用，所述商用车使用或者需要行车制动和驻车制动。
背景技术
机械制动系统，也称为磨损制动或摩擦制动，基于通过固定体和移动体之间的摩擦来减少和/或停止运动。
为了操作车辆线路中的摩擦制动器，尤其是具有制动钳和制动盘的盘式制动器，需要执行器，该执行器使抗转动地与框架连接的制动片(例如在制动钳中)挤压通常一起旋转的部件(例如制动盘)的相应配对面。在此，除了液压执行器之外，也提供电动的解决方案。
在此，挑战在于，快速地克服位于制动片和配对面之间的流体间隙(下面也称为空气间隙或制动间隙)，在制动片贴靠配对面时/通过制动片贴靠配对面来产生足够高的压紧力，以及由于在制动片和/或配对面上的磨损现象而对流体间隙宽度进行再调整。
另一个要求是高的故障安全性，因此优选冗余的系统。此外，可期望的是，除了行车制动之外还存在驻车制动或停车制动，所述驻车制动或停车制动即使在能量供给断开的情况下也可靠地防止车辆滚动。此外，可期望的是，制动器根据行车情况自动地松开，例如在行驶运行中松开，或者例如在驻车模式中锁住。
为了满足冗余要求，已知不同的制动系统，其中，制动片的运动可以通过两个彼此独立工作的电动马达实现。
例如，EP 3093529 A2公开了一种双马达系统，其中线性调节驱动器连接到行星齿轮传动器的驱动器上并且两个电动马达与行星齿轮传动器的两个输入部连接。在此，每个马达具有独立的供电装置。
DE 19611911 A1公开了一种双马达系统，其中，调节驱动器的齿轮与第一电动马达的第一小齿轮啮合，所述第一小齿轮与第二电动马达的第二小齿轮啮合。因此，在相应的设计中，制动器可以在一个马达失效时通过第二马达运行，并且反之亦然。也可能是这种情况，即两个马达如此设计，使得它们仅共同施加所期望的制动力。然而，即使在这种情况下，如果一个马达发生故障，则第二马达仍然可以提供减小的制动力。
此外，由US 8393440 B2和US 9127735 B2已知制动执行器，所述制动执行器对于驱动器的与位移相关的力-位移-比例设置偏心轮并因而实现非线性的力-位移-传动比，其中期望的是，在第一相中在克服制动片和配对面之间的空气间隙期间实现低的传动比，即在较低的力下较高的调节位移，并且在第二相中实现较高的传动比，也就是说在较高的力时较低的调节位移。术语“相”不一定要按字面理解，也包括从低传动比的第一状态到高传动比的第二状态的过渡。力-位移的比例可与力矩-转角的比例相同地理解。
用于匹配空气间隙的再调节装置(例如由于出现的磨损)例如由EP 2433025 B1已知。在此，提出另一种单独的执行器，该执行器按需要再调整空气间隙。
此外，由DE 102014006900 A1已知一种两级式液压制动系统，该液压制动系统具有第一和第二压力腔，其中，第一和第二压力腔在调节位移复位之后才彼此连通，从而由此改变力-位移-传动比。
由US 2017045105 A1已知一种电液压的制动装置，在该制动装置中，靠近制动器的/集成制动系统的电动马达引起对于制动作用必要的压力建立。
EP 1 228 319B1描述了一种尤其用于商用车的盘式制动器，所述盘式制动器具有覆盖制动盘的制动钳和布置在制动钳中的用于夹紧制动片的夹紧装置。此外，存在设置制动片与制动盘之间的距离的调节系统。
US 2015 114 771 A1涉及一种摩擦制动器的可变的力运行特性，所述可变的力运行特性通过如下方式补偿，摩擦制动器的操作部件的初始操作角度根据制动片的当前磨损状态来调节。
发明内容
本发明的目的在于，在电机驱动的制动系统中不仅通过冗余提供提高故障安全性而且提供磨损调节。在此，磨损调节装置应使由于磨损而增大的制动间隙再次回到其原始大小或间距。在使用非线性调节驱动器、尤其是用于行车制动功能的调节驱动器时，该调节驱动器虽然允许通过磨损调节来移动，但是不能被控制、尤其是转动。
该目的根据本发明的机械制动装置来实现。特别是提供一种机械制动装置，该制动装置可与制动部件连接，该制动部件可与配对制动部件接合。根据本发明的制动装置具有带有第一驱动侧和第一输出侧的第一调节驱动器，其中，第一输出侧相对于第一驱动侧至少在可能的运动的部分区域中非自锁地构造，以及具有第二驱动侧和第二输出侧的第二调节驱动器，其中，第二输出侧相对于第二驱动侧至少在可能的运动的部分区域中自锁地构造。
调节驱动器在此应理解为这样的子系统，该子系统设置用于可间接或直接保持和/或移动制动部件；在此，调节致动器(也称为(调节)执行器)不算入调节驱动器。调节驱动器例如将尤其所述调节致动器的旋转运动转换为平移运动。
制动部件和配对制动部件尤其理解为摩擦制动器、尤其盘式制动器的两个摩擦配对件，其中一个摩擦配对件静止(制动部件)并且第二个摩擦配对件相对于第一个运动或可以运动(配对制动部件)。在此，制动部件可以一直进给到接触配对制动部件，以产生阻止在制动部件与配对制动部件之间的相对运动的制动力并且也再次移开，以松开接触和与此关联的制动作用。
在此，自锁意味着，仅在存在足够大的差值力或差值力矩时才能调整调节驱动器，其中，差值力或差值力矩垂直于调节驱动器的真正的运动方向作用，尤其垂直于调节驱动器的至少一部分的平移运动。沿着调节驱动器的运动方向作用的力或力矩不能够引起调节驱动器的调整。力说明对于理解该段落中的作用方向是决定性的。力矩概念应在该力说明的意义上来理解。“垂直力矩”的概念例如是这样理解，所述力矩可以等价地通过垂直于所述调节驱动器的运动方向作用的力矢量来代替。自锁例如通过在调节驱动器的部件之间的提高的摩擦产生。替代地或附加地，例如通过蜗杆和蜗轮之间的滑动摩擦产生自锁，其中，在蜗杆中存在高的传动比、小的螺纹数和/或小的绕组螺旋角θ(例如θ＜5°或10°)。
第一输出侧既能够通过第一驱动侧也能够通过第二驱动侧运动，而在此不会在第二驱动侧与第二输出侧之间进行相对运动。
优选地，这通过如下方式实现，即，第一驱动侧与第一输出侧之间的摩擦阻力大于第二驱动侧与第二输出侧之间的摩擦阻力。例如，第一调节驱动器中的摩擦阻力选择为比第二调节驱动器中的摩擦阻力小20％，特别优选地小40％。
换言之：存在如下可能性，当第二调节驱动器处于自锁中并且(第一调节驱动器的)第一驱动侧例如通过第一调节驱动器控制，和/或(第二调节驱动器的)第二驱动侧例如通过第二调节驱动器控制时，对于第一输出侧的平移运动，在第二驱动侧与第二输出侧之间不发生相对运动。在此，一个或两个驱动侧可如此控制，使得足够大的差值力(或差值力矩)无法克服或者差值力保持在预先确定的值之下并且第二调节驱动器保持在自锁中或者第二调节驱动器的部件(例如第二驱动侧和第二输出侧)以相同的角速度旋转。
在此，基本上可能有三种情况，其中不克服自锁并且第二调节驱动器的部件具有相同的角速度；这些部件例如是轴和与轴接合的轴螺母(Wel lenmutter)，两者均具有螺纹：
首先，第一调节驱动器借助第一调节致动器控制或转动，并且第二调节驱动器空转。第二调节驱动器由于其自锁和第一调节驱动器的转动而同样转动。在此有利的是，第二调节驱动器或其部件(驱动侧和输出侧以及其调节致动器)的(附着)摩擦和/或惯性较小。否则，第二调节驱动器将失去其自锁并且不完全一起转动，特别是其驱动侧。
第二，第一调节驱动器处于空转中，并且第二调节驱动器借助于第二调节致动器来控制或转动。由于第二调节驱动器的自锁，其转动被传递到第一调节驱动器上，从而第一调节驱动器同样转动。在此有利的是，第一调节驱动器、特别是其驱动侧以及其调节致动器的(附着)摩擦和/或惯性较小。否则，第二调节驱动器将克服其自锁并且第一调节驱动器的驱动侧不会一起转动。
第三，第一调节驱动器和第二调节驱动器两者均借助于第一调节致动器和第二调节致动器来驱动或旋转。在此，第一调节驱动器的第一驱动侧和第二调节驱动器的第二驱动侧如此旋转或者说控制，使得它们同向地并且以相同的角速度旋转。由此，例如轴螺母不通过螺纹平移或沿着轴运动。
本发明具有的优点是，通过两个调节驱动器的驱动侧可以彼此独立地实施制动功能，从而即使在一个执行器失效时另一个执行器也可以至少有条件地承担其功能。
另一个优点在于，在所述至少两个调节马达的组合的运行中，每个马达须提供较小的最大功率，由此尤其可以减小马达尺寸。
另一个优点在于制动装置的简单且坚固的结构，尤其是在使用相同部件、例如结构相同的马达的情况下，其降低了材料和制造成本。优选地，第一调节驱动器被设计为非线性的。这意味着，在调节驱动器的整个运动范围上不允许存在驱动运动与输出运动的恒定的比例。如果驱动运动与输出运动的比例至少部分地构成为线性的，那么这并不妨碍本发明构思。所述非线性可以是例如在第一区域中具有渐进的曲线，然后过渡到具有近似恒定的斜率的第二区域中，第三区域连续地连接到第二区域上，所述第三区域具有基本上抛物线形的曲线。由此可以实施制动片到制动配对面上的更快速的制动运动，以缩短驾驶员反应和制动之间的时间。例如，作为非线性调节驱动器可以考虑螺杆驱动器、凸轮或斜坡轴承或斜盘轴承。
此外，至少一个第一调节驱动器和至少一个第二调节驱动器可以彼此同轴地布置，由此尤其产生如下可能性，有利地、尤其一体地将第一调节驱动器的第一驱动侧和第二调节驱动器的第二输出侧彼此连接。
有利地，制动装置配备有至少一个第一电调节马达，第一电调节马达具有一个非自锁的第一传动器用于驱动至少一个第一调节驱动器，以及至少一个第二电调节马达，第二电调节马达具有第二非自锁传动器用于驱动至少一个第二调节驱动器。由此，调节驱动器的运动可以几乎无阻力地传递到马达上。
为了实现可运动元件数量少并且使制动装置平稳旋转的目的，所述至少一个第一调节驱动器可以形成第一传动器的一部分，和/或所述至少一个第二调节驱动器可以形成第二传动器的一部分，尤其是分别以正齿轮传动器的形式。
优选地，第一电调节马达和第二电调节马达借助于第一调节驱动器和第二调节驱动器共同地调整制动部件。
此外，所述至少两个调节驱动器可以间接或直接地相互同步。这意味着，在同步的情况下，两个驱动侧都被迫同步。这例如可以通过相应地调节驱动执行器来进行，如果这些驱动执行器提供足够的传感器数据、例如角位置。但同步也可以通过合适的(可松开的)连接元件进行，例如卡锁联接，该卡锁联接例如可以直接布置在第一驱动侧和第二输出侧之间或者布置在第一和第二驱动执行器之间或者布置在调节驱动器和相应的驱动器之间插入的传动元件之间、例如正齿轮之间。同步装置这样构造，使得它在一定的条件下允许第一调节驱动器相对于第二调节驱动器的反向运动。
因此，第二调节驱动器的可能的调节仍然存在。优选地，只能在第一调节驱动器和第二调节驱动器的力或力矩反向加载时调节第二调节驱动器。对于第二驱动侧运动而第一驱动侧保持固定的情况，进行第二调节驱动器的调节，而在此不出现第一驱动侧与第一输出侧之间的相对运动。由此，根据运动方向，产生制动部件朝向配对制动部件或远离配对制动部件的运动。如果第一调节驱动器是非线性调节驱动器，则在该调节驱动器中正好不出现零点的调整。在此，零点应理解为非线性调节驱动器的使调节驱动器按期望工作的那个位置。从零位出来的移动不同于在线性的调节驱动器中，其中不发生功能方式的改变，由此导致调节驱动器的完全不同的表现。因此，零点必须保持或在移动时再调整。
因此，同时可以提供磨损调节功能。
为了灵活地布置，第一调节驱动器
-可间接地或不直接地，尤其通过第二调节驱动器，或者
-可非间接地或直接地
与制动部件能够连接。基于此，根据运行条件不同的布置是可能的，这些布置还提供了本发明主题的相同优点。因此，在本发明的意义上，调节驱动器2、调节驱动器1、制动部件还是调节驱动器1、调节驱动器2、制动部件的顺序是相同的。
在其他有利的实施方式中，至少一个第一和/或第二调节驱动器构造为螺杆驱动器、电液式和/或电动气动的驱动器，尤其构造为线性执行器的形式。根据应用领域，使用不同构造的调节驱动器可以是有利的。例如，如果车载系统主要利用空气压和/或水压来操作，则可以更节省成本地使用相应的调节驱动器。
有利地，用于锁定至少一个第一和/或第二调节驱动器的另一执行器能够设置为停车制动装置，尤其以能切换的闭锁爪(Sperrkl inke)的形式。该执行器的优点是，它即使在断开状态也能可靠地执行其闭锁功能。
然而备选地并且特别优选地，第一调节驱动器如此实施，使得其在期望的调节位移的终点处具有一个带有较低的势能水平的卡锁点，从而尽管传动器不闭锁，但制动装置在该点处不是自松开的并且可靠地卡住并且仅能够通过执行器中的一个的主动的力作用松开。由此可以特别成本低廉地在没有附加构件、尤其没有附加的执行器的情况下实现停车制动功能。因此，第一调节驱动器在一个区域中是非自锁的并且在另一个区域中是自锁的。根据一个优选的实施例，所述至少一个第一调节驱动器和所述至少一个第二调节驱动器分别构造为具有螺纹杆和螺纹转子的螺纹轴，其中，至少一个第一调节驱动器的螺纹杆和至少一个第二调节驱动器的螺纹转子防扭转地相互连接，这通过各调节马达实现制动部件的主动的预置和复位。
根据另一优选实施例，第一调节驱动器设计为斜坡轴承，并且第二调节驱动器设计为螺纹轴。因为这不能通过各调节马达实现制动装置的预置和复位，所以可以额外地设置一个被动的回引装置、例如以弹簧元件的形式。
下面描述其它有利的设计方案：
至少两个调节驱动器彼此串联连接，其中，至少两个调节驱动器中的每一个可通过自身的电动马达驱动。通过这些实施方式实现了一种制动系统，其在正常运行中由于非线性的调节驱动器通过快速调整(“相1”)和高的压紧力(“相2”)显示出符合期望的响应表现。此外，由于非线性，马达可以相应地有更小地尺寸。此外，所述制动系统即使在发动机失灵时也以至少降低的制动功率工作。最后，所示出的制动系统即使在所有马达故障时也由于非自锁的调节驱动器和非自锁的或非自锁定的传动器的结合而具有自松脱的表现。
附图说明
下面借助优选的实施例参照示意性附图对本发明进行详细阐述。应指出的是，尽管以下描述的实施例的结构和设计不同，但相同的附图标记用于根据本发明的制动装置的相同标记的部件和构件。
图1示出了具有制动踏板的车辆，该制动踏板通过控制单元与制动装置连接。
图2示出了具有制动部件和配对制动部件以及两个串联连接的调节驱动器的通用的制动系统。
图3示出了具有两个倾斜的平面对的制动系统的示意性模型，其中平面对中的一个是自锁的并且另一个是非自锁的。
图4示出了本发明的一个优选实施例的具有螺杆传动的调节装置。
图5示出了另一优选实施例的根据本发明的调节装置。
图6、7示出图4的实施例的另外的视图，其中部分地被遮盖。
图8示出了图4的实施例的剖面图。
图9示出沿图8中的线A-A的剖面。
图10示出了另一优选实施例的剖面图。
图11示出用于根据本发明的实施方式的示例性的倾斜坡道轴承。
图12示出了根据本发明的非线性调节驱动器实施方式的理想化斜度走向。
具体实施方式
图1示出了具有制动踏板5的车辆1，该制动踏板通过控制单元4与四个制动装置2相连接。为了控制制动装置2，控制单元4在操作制动踏板5时通过信号线路6向制动装置2发送电信号。为此，控制单元4通过信号线路6与制动装置2连接。在车辆1中附加地构造方向盘7，该方向盘通过齿条式转向装置8使两个布置在前侧的车轮3转向。
每个车轮3都配备有自己的制动装置2，其中，制动装置2的控制和操作根据实施方式可以不同。因此，制动装置2能够通过控制单元4共同地和/或单独地控制。同样，制动装置2能够同时和/或相继地控制。制动装置2可以具有自己的电源，从而控制单元4的电信号用作激活信号并且制动装置2的自己的电源给相应的电执行器或马达(未示出)供电。在这种情况下，激活信号也能够无线地从控制单元4传输到制动装置2上。
图2示出了通用的制动系统或者说制动装置的一部分，该制动装置已经在图1中示出。制动装置的所述部分尤其是一种具有执行器的调节装置10，其中所述调节装置10优选构造为用于盘式制动器中的制动钳的制动活塞。调节装置10具有两个串联连接的调节驱动器11和12以及制动片13。调节装置10至少部分地布置在壳体15中并且至少通过调节驱动器12与此壳体15固定。连接元件21和22构造在制动部件13和第一调节驱动器11之间以及第一调节驱动器11和第二调节驱动器12之间。两个调节驱动器11、12分别具有执行器31、32，所述执行器经由力传递装置33、34作用到调节驱动器11、12上。最后，制动部件13在操作第一调节驱动器11和/或第二调节驱动器12时可以在配对制动部件14上或从配对制动部件14移动。由此，制动部件13和配对制动部件14之间的间距16变小或变大。如果制动装置是盘式制动器，则配对制动部件14构造为制动盘。配对制动部件14的备选设计方案是可能的，其中，配对制动部件14可以与制动部件13共面地旋转并且表示待制动的或待停止的组件。
图3示出制动系统、尤其调节装置10的示意模型，它具有两个倾斜的表面对27和28，其中表面对中的一个是非自锁的而另一个是自锁的。与图2所示的调节装置10相比，图3中的调节装置10的图示在其功能方式和组件配备方面更详细地描述。因此，第一调节驱动器11、第二调节驱动器12、制动部件13、配合制动部件14、所构造的制动间隙16以及壳体15已经由图2已知并且就此进行了描述。第一调节驱动器11和第二调节驱动器12彼此串联或并排布置，并且彼此连接。在此，调节驱动器11、12的布置和/或构造是这样的，使得通过两个调节驱动器11和12施加的操作力沿相同的方向作用或者，普遍地说，作用在一个共同的方向线上。
第一调节驱动器11和第二调节驱动器12分别具有驱动器23、25以及输出器24、26。在驱动器23、25上，例如从执行器或马达输入力，并且输出器将基于所输入的力传递到工具或工作过程上。在所示情况下，调节装置10与第一执行器31及第二执行器32相连接；特别地，第一执行器31通过第一力传递装置33连接到第一调节驱动器11，并且第二执行器32通过第二力传递装置34连接到第二调节驱动器12。
由于第二调节驱动器12的自锁的构造28，仅仅在驱动器31、32之间存在差值力或差值力矩时，第二驱动侧25和第二输出侧26之间的调节是可能的。造成平行于制动部件的进给运动的力分量不能进行调节，也就是说，不在第二调节驱动器12中的驱动侧25和输出侧26之间引起相对运动。
第一调节驱动器11的非自锁构造27始终实现驱动器23到输出器24的相互作用或力传递，并且反之亦然，而不会闭锁或阻碍调节驱动器11；因此，在力不平衡时，在驱动侧或输出侧布置的执行器或负载允许力反向传递的前提下，较大的力被传递到另一侧。非自锁的构造27的相对于构造28尖锐地构造的角度应当说明这一点。
图3示出了作为第一优选实施例的具有螺杆传动的调节装置10。与图2和图3相比，在图4中示出了调节装置10的其它细节并且接下来更详细地进行解释。
调节装置10具有第一调节驱动器11和第二调节驱动器12，它们在一端相互连接。在第一调节驱动器11的另一端部固定有制动部件13，该制动部件13通过操作调节驱动器11、12之一能够克服制动间隙16并且能够向配对制动部件14挤压。调节装置10、尤其是第二调节驱动器12固定在壳体15的壁上并且围绕轴线30可旋转。基本上，在没有执行器31和32的情况下，调节装置10相对于旋转轴线30轴对称地构造。
第一调节驱动器11具有齿轮36以及在齿轮36的一侧上具有驱动器23，该驱动器23为具有外螺纹41的空心圆柱形螺纹杆的形式。该驱动器23与具有内螺纹42的空心圆柱体形式的输出器24作用接合。该作用接合在相切区域43中进行。此外，在齿轮36的对置的侧上构造有通过调节驱动器11、尤其通过齿轮36固定的、具有内螺纹46的空心圆柱体。此空心圆柱体形成第二调节驱动器12的输出器26并且通过适当的机构相对于周围环境抗扭转地支承(未示出)。
第二调节驱动器12具有齿轮38以及在齿轮38的一侧上具有驱动器25，该驱动器25具有与第一调节驱动器11的驱动器23相似或相同的形状。具有外螺纹45的此驱动器25与具有内螺纹46的空心圆柱体形式的输出器26作用接合。作用接合在相切区域47中进行。如已经描述的，第二调节驱动器12的输出器26与第一调节驱动器11的驱动器23抗扭转地连接或固定。
原则上，两个调节驱动器11和12的任务和功能是，将自身的驱动器23、25和输出器24、26之间的相对旋转转换成驱动器和输出器朝向彼此或远离彼此的平移运动。由于第二调节驱动器12的自锁以及第一调节驱动器11的驱动器23与第二调节驱动器12的输出器26作用接合的事实，产生了新的功能和作用方式并且形成了优点，这些优点将在下面详细描述。
优选被设计为电动马达的执行器31和32各自通过正齿轮传动器33和34连接至对应的驱动器23和25。第一调节驱动器11的传动器33由第一齿轮35和第二齿轮36形成，该第一齿轮抗扭转地固定在第一执行器31上、尤其在其旋转轴上，该第二齿轮是第一调节驱动器11的部件。第二调节驱动器12的传动器34由第一齿轮37和第二齿轮38形成，第一齿轮37抗扭转地固定在第二执行器32上，尤其在其旋转轴上，第二齿轮38是第二调节驱动器12的部件。两个传动器33和34都不是自锁的并且因此在存在力失衡时能够在两个方向上旋转。这意味着，制动器在所有执行器被动切换时并且仅在这种情况下进行自动松开，其例如通过以下方式，调节驱动器11通过反作用力、例如制动力弹性地张紧的制动钳的作用力和/或制动盘的摆动冲击进行复位。此外，两个螺杆传动器11、12这样设计，使得在驱动器23和输出器24之间作用的摩擦小于在驱动器25和输出器26之间作用的摩擦。这导致，驱动器25的旋转不引起在调节驱动器12中的相对运动，而是引起在调节驱动器11中的调节。
对于第一执行器31在制动情况中失效的情况，可以操作第二执行器32，所述第二执行器通过第二传动器34和第二调节驱动器12使第一调节驱动器23旋转，由此移动调节输出器24并且因此在配对面14上产生制动力。
对于第一执行器31在某一情况中失效的情况，该情况中制动器应该松开，则可以操作第二执行器32，其经由第二传动器34和第二调节驱动器12从配对面14松开制动器。如果第二执行器也同时失效，那么通过非自锁的调节驱动器11还总是确保了松开制动器的行动。
对于第二执行器32在制动情况下尤其作为驻车制动器失效的情况，能够操作第一执行器31，所述第一执行器经由第一传动器33和第一调节驱动器11在配对面14上产生制动力，其中第二调节驱动器12在此不被调节并且所述第二调节驱动器由于非自锁的传动器能够几乎无阻力地一起转动。
对于第二执行器32在制动器应该松开的情况中失效的情况，可以操作第一执行器31，其经由第一传动器33和第一调节驱动器11从配对面14松开制动器。
优选地，执行器31和32统一在运行制动模式下工作，从而在总功率保持不变的情况下两个马达可以设计得更小。为此必需的是，两个马达同步地、也就是说以相同的转数和运转方向转动。为此，在这里所示的实施例中，两个执行器都配备有合适的传感器装置31a、32a，使得两个马达可以通过共同的控制装置(未示出)来运行和同步。
此外，在图4中所示的调节装置10具有一个用于制动部件13的再次调节的磨损补偿：为此，第二调节驱动器12通过第二调节马达32进给。在此，为了防止对第一调节驱动器11的不期望的调节，调节马达31借助于传动器33对调节驱动器11被屏蔽地作用。这因此是特别必要的，因为在没有所述的对调节驱动器11的屏蔽情况下，由于调节驱动器12中的自锁或调节驱动器12中的相对于调节驱动器11的较高摩擦，第二调节马达32的运动将导致第一调节驱动器11中的运动，并且因此在不维持第一调节驱动器11的期望的非线性的进给特性并且尤其在此提供的零点的情况下，制动片磨损的持续的再次调节将是不可能的。在此，正齿轮35和36的在磨损调整时设置的相对移动例如可以借助于足够的齿宽来补偿。
参考图5至图9，将解释根据本发明的第二实施例，其中，至少两个调节驱动器的执行器31和32定位成轴平行于旋转轴线30在左侧或右侧偏移。为了同步效果，两个执行器31、32及其传动器33、34分别以结构相同的方式实施。调节装置在此通过两个绘出的连接点48连接到环境中。
图5示出了所述实施方式的立体图，但没有制动部件13和配对制动部件14。图6从另一视角示出了所述实施形式的立体图，在此也没有制动部件13和配对制动部件14。图7示出了所述实施形式的立体图，其中遮住了正齿轮36和与其连接的平衡套筒50。图8示出了所述实施方式的水平居中的剖面图。图9示出了所述实施例沿着图8中的线A-A的剖面。
在该第二优选实施方式中，第一调节驱动器11构造成具有驱动侧23和输出侧24的斜坡轴承。斜坡轴承由两个凸轮(在此也用23、24表示，参见图11)和处于其间的多个球体51构成。输出侧与调整套筒60一体地连接。调整套筒60又与制动部件13连接，从而驱动器23的旋转根据旋转方向引起制动部件13对于配对制动部件14的进给或移离。
第二调节驱动器12此外实施为具有驱动器25和输出器26的自锁的螺杆传动器。输出器26和驱动器23在此也一件式地构成，使得调节驱动器12的调节不仅表示输出器26的调节而且同时也表示驱动器23的调节。因此，在调整调节驱动器12时，制动部件13的调整也自动地发生。
第一调节装置通过执行器31驱动地工作并且通过第一传动器33作用到平衡套筒50上，该平衡套筒与齿轮36无相对转动地、尤其是一体地连接。平衡套筒50将输入的力矩或转动形状配合地传递到调节驱动器11的驱动器23(下面也称为调节滑块55)上，该驱动器实施为斜坡轴承。这导致输出器24的平移运动，这借助于调整套筒60作用到制动部件13上并且使该制动部件朝向或远离配对制动部件14运动。
在此，形状配合的连接实施为花键轴连接部56，其允许在调节滑块55与平衡套筒50之间的轴向的相对移动。
第二调节装置通过执行器32驱动地工作并且通过第二传动器34作用到轴25a上，所述轴同时表示第二调节驱动器12的驱动器25。驱动器通过自锁螺纹28作用到调节滑块55上，该调节滑块同时也可以表示为第二调节驱动器12的输出器26。从这里开始，以与上述第一调节驱动器的说明类似的方式实现对制动片的作用方式。
不仅第一调节驱动器11而且第二调节驱动器12都可以因此彼此独立地通过第一调节驱动器的直接或间接进给实现制动功能。
在一个优选的运行模式中，两个执行器31、32同步地并且相同地作用，从而总驱动功率可以有利地对半分配到两个执行器31、32上。为了简单的同步，该同步也可以应对执行器侧的测量装置(未示出)的可能的测量偏差，为此在第一或第二传动器的结构相同的正齿轮36、38之间设置具有连接元件54的卡锁连接器。该连接器装置防止正齿轮36与38之间的不希望的相对运动和由此的不希望的磨损补偿调节装置，其工作方式在下面还会解释：
齿轮36、38之间的相对运动引起驱动器25或轴25a与平衡套筒50之间的旋转，使得位于其间的调节滑块55轴向移动，该调节滑块将两个调节驱动器以第一调节驱动器11的驱动器23和第二调节驱动器12的输出器26连接。
如果在此第一调节驱动器11的驱动器23保持静止，使得仅第二驱动器25转动，则不进行第一调节驱动器11的调节。非线性斜坡轴承的零点或零位保持不变。
在此，通过由卡锁连接器54明确地预定的调节位移，即使在测量装置(未示出)相对不精确的情况下也可以实现制动部件13的非常精确地限定的(正的或负的)进给。
此外，替代地作用的驻车制动功能可以通过第二调节驱动器的负向进给实现。在这种情况下，反向地操作再调节装置并且设置“负的空气间隙”，从而实现了具有自锁功能的所期望的制动功能。如果要避免制动器部件的高张力，那么这尤其是有利的，所述高张力在驻车或停车制动功能中类似于图12的阐述调节。有利地，该驻车制动器也可在山上起动时使用，在其中即使在马达力矩失效时也应防止车辆的滚动。
参考图10，示出了根据本发明的第三优选实施例：其基本上与图6至9中所示的第二实施方式构造相同，但此外还具有包括碟形弹簧58的复位装置57，以至于说明限于该复位装置：
第三实施方式尤其即使在制动片和制动盘之间的接触损失之后也实现功能，也就是说张紧的制动部件、例如制动钳缺少造成复位的反作用力时，确保调节套筒60的可靠的返回。
第一调节驱动器的驱动器23和输出器24在此通过碟形弹簧58连接。只要它处于初始位置59a和通过位置59b内，它就起到复位作用。这一直给到制动器的调节位移，该调节位移相应于所述间距59a和59b。如果制动器进一步进给，则碟形弹簧最后经过零位59b，偏转并且继续以相反的力方向作用，从而增强制动力或者说支持调节滑块55和推力套筒60的彼此压开。
碟形弹簧可以被如此设置，使得当由其余的通过制动而张紧的制动部件、尤其是制动钳引起的复位力大于碟形弹簧的复位力时，制动装置在执行器的力输入不存在时仍然抵抗碟形弹簧的现在增强的力作用自动松开地作用。
当然，代替碟形弹簧，本领域技术人员熟悉的且在一定范围内起翻转和增强力作用的其它复位机构、尤其是固定在悬臂上的螺旋弹簧也是可能的，所述螺旋弹簧包含轴向和径向的力矢量并且因此能够引起与扭转角有关的复位力或预置力(Vorstel lkraft)。
最后，图11示出了一种用于根据本发明的调节装置的示例性的斜坡轴承，其由两个凸轮23、24组成，这两个凸轮通过在球滚道52中引导的球51彼此连接。在此，第一侧作为旋转运动的驱动器23起作用，第二侧24作为平移作用的输出器起作用。输出器相应抗扭转地、但可轴向移动地被支承。在图6至图10中，斜坡轴承的驱动侧和输出侧分别与调节滑块55或推力套筒60一体地连接。球滚道具有非线性的斜度。用于本发明调节装置的斜坡轴承的理想的斜度特性曲线在下面的图12的说明中示出。斜坡轴承可具有1、2、3、4个或更多个球51(由于轴承的位置稳定性和相对较大的平移运动距离，优选三个球)，其布置在其自身的球滚道52中，优选地与下一个球滚道同心且具有相同的角间距。
图12示例性地示出了非线性调节驱动器的斜度特性曲线的可能的(理想化的)实施方式。该斜度特性曲线例如可以是直接应用于在图11中提到的(多个)球滚道52。特征曲线在此由四个各自线性的部分区段组成，从而总体上得出非线性的斜度。区域1和2在此表示制动器用作行车制动的区域。而区域3表示制动器用作驻车制动或停车制动的区域。
在第一区域中，斜度相对较陡；这符合尽可能快地克服位于制动片和制动盘之间的空气间隙的期望。在第二区域中，斜度大致适中；该区域对应于优选在制动片和制动盘的首次接触直至所期望的在行车制动模式中的最大制动力或最大进给之间的高制动力的期望。第三区域具有负的和正的坡度区段，并且因此限定用于在该斜度线上运动的元件、例如斜坡轴承的球的局部的能量最小值或优选位置。因此，在该区域中，斜坡轴承表现为自锁的。为了取消自锁，需要驱动的凸轮的直接或间接产生的复位或旋转。
如已经提到的，该复位在图6-10所示的实施例中基于同步装置可以通过两个调节马达31或32进行。
要指出的是，出于清楚的原因，没有示出对于本领域技术人员熟悉的并且对于本发明不是决定性的、但是必要的组件或者所示组件的修改。这包括特别是未示出的壳体部件和未示出的或仅未充分示出的导向装置，例如轴24a的支承部，或者推力套筒60或输出器24的抗扭转的轴向导向部。但是，本领域技术人员可以根据这里阐述的本发明实施例的工作方式毫无问题地补充这些。
附图标记列表
1 车辆
2 制动装置
3 车轮/轮胎
4 控制器/控制单元
5 制动踏板
6 信号线
7 方向盘
8 齿条式转向装置
10 调节装置
11 第一调节驱动器
12 第二调节驱动器
13 制动部件
14 配对制动部件
15 壳体
16 制动盘与制动片之间的制动间隙或间距
21 可运动的杆或者说连接元件
22 可运动的杆或者连接元件
23 (第一调节驱动器的)第一驱动侧
24 (第一调节驱动器的)第一输出侧
25 (第二调节驱动器的)第二驱动侧
25a 轴
26 (第二调节驱动器的)第二输出侧
27 第一调节驱动器的非自锁的构造
28 第二调节驱动器的自锁构造
30 旋转轴
31 第一执行器
3131 的传感器
32 第二执行器
32a32 的传感器
33 第一执行器的第一传动器/力传递装置
34 第二执行器的第二传动器/力传递装置
35 第一传动器的第一齿轮
36 第一传动器的第二齿轮
37 第二传动器的第一齿轮
38 第二传动器的第二齿轮
39 具有用于制动片的容纳可能性的支承板
41 第一调节驱动器的驱动器的外螺纹
42 第一调节驱动器的输出器的内螺纹
43 相切区域
45 第二调节驱动器的驱动器的外螺纹
46 第二调节驱动器的输出器的内螺纹
47 相切区域
48 制动装置的连接点
50 平衡套筒
51 球
52 球滚道
53 第一调节驱动器的卡锁部件
54 连接元件
55 调节滑块
56 传递装置
57 复位装置
58 碟形弹簧
59a58 的初始位置
59b58 的零位或通过位置
60 调整套筒

Claims (19)

1.一种机械制动装置，包括调节装置(10)和制动部件(13)，所述制动部件能够与配对制动部件(14)接合，其中，所述调节装置(10)具有第一调节驱动器(11)以及第二调节驱动器(12)，所述第一调节驱动器具有第一驱动侧(23)和第一输出侧(24)，其中所述制动部件(13)能够通过所述第一输出侧(24)运动，其中所述第一输出侧(24)相对于所述第一驱动侧(23)至少在可能的运动的部分区域中构造成非自锁的，所述第二调节驱动器具有第二驱动侧(25)和第二输出侧(26)，其中所述制动部件(13)能够通过所述第二输出侧(26)运动，其中所述第二输出侧(26)相对于所述第二驱动侧(25)至少在可能的运动的部分区域中构造成自锁的，其特征在于,能通过第一调节驱动器(11)的第一驱动侧(23)以及通过第二调节驱动器(12)的第二驱动侧(25)引起制动部件(13)的运动，而在此不进行第二调节驱动器(12)的第二驱动侧(25)和第二输出侧(26)之间的相对运动。
2.根据权利要求1所述的机械制动装置，其特征在于,第一驱动侧(23)和第一输出侧(24)之间的摩擦阻力小于第二驱动侧(25)和第二输出侧(26)之间的摩擦阻力。
3.根据权利要求1至2任一项所述的机械制动装置，其特征在于,至少一个所述第一调节驱动器(11)构造有非线性的传动比。
4.根据权利要求1至2任一项所述的机械制动装置，其特征在于,第一调节驱动器(11)和第二调节驱动器(12)彼此同轴地布置。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,至少一个第一电调节马达(31)具有非自锁的第一传动器(33)，用于驱动至少一个所述第一调节驱动器(11)，以及至少一个第二电调节马达(32)具有非自锁的第二传动器(34)，用于驱动至少一个第二调节驱动器(12)。
6.根据权利要求5所述的机械制动装置，其特征在于,所述第一调节驱动器(11)形成第一传动器(33)的一部分，和/或所述第二调节驱动器(12)形成所述第二传动器(34)的一部分。
7.根据权利要求6所述的机械制动装置，其特征在于,所述第一调节驱动器(11)以正齿轮传动器的形式形成第一传动器(33)的一部分，和/或所述第二调节驱动器(12)以正齿轮传动器的形式形成所述第二传动器(34)的一部分。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,所述第一驱动侧(23)和所述第二输出侧(26)制造为一个构件/一体地构造。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,第一驱动侧(23)和第二驱动侧(25)能够直接或间接地同步。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,只能在第一调节驱动器和第二调节驱动器的力或力矩反向加载时调节第二调节驱动器。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,第一调节驱动器(11)
-可间接地或直接地
与制动部件(13)连接。
12.根据权利要求11所述的机械制动装置，其特征在于,第一调节驱动器(11)可通过至少一个所述第二调节驱动器(12)与制动部件(13)连接。
13.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,第一调节驱动器(11)和/或第二调节驱动器(12)构造为螺杆驱动器、斜面轴承、凸轮、电液式和/或电气动式调节驱动器。
14.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,所述第一调节驱动器(11)和所述第二调节驱动器(12)分别构造为具有螺纹杆和螺纹转子的螺纹轴，其中，至少一个所述第一调节驱动器(11)的螺纹杆和至少一个所述第二调节驱动器(12)的螺纹转子抗扭转地相互连接。
15.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,第一调节驱动器(11)设计为斜坡轴承并且第二调节驱动器(12)被设计为螺纹轴。
16.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置，其特征在于,第一调节驱动器(11)的驱动侧(23)构造为花键轴连接部。
17.根据权利要求1至2中任一项所述的机械制动装置,其特征在于,在第一调节驱动器(11)与制动部件(13)之间设置有引起制动片复位的弹簧元件(58)。
18.根据权利要求17所述的机械制动装置,其特征在于,所述弹簧元件(58)是碟形弹簧。
19.根据前述权利要求1-2中任一项所述的机械制动装置,其特征在于，所述第一调节驱动器(11)具有至少三个带有不同斜度的区域，其中至少一个区域具有负的斜度。
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