CN111295315A - 电液的制动执行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的电液的制动执行器（1）。所述制动执行器（1）具有活塞‑缸‑单元（4），所述活塞‑缸‑单元的活塞（7、9）能够用电动马达（2）通过螺纹传动装置（3）来移动。本发明设置了两个活塞（7、9），在所述活塞中为了快速的压力形成而首先仅仅移动一个具有较大的产生压力的活塞面（17）的活塞（7）并且随后为了提高压力而移动具有较小的产生压力的活塞面（18）的第二活塞（9）。

Description

电液的制动执行器
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分特征的用于产生制动压力的电液的制动执行器，所述制动压力用于操纵一个或多个液压的车轮制动器。所述制动执行器被设置用于机动车（摩托车或汽车）的助力制动，但是其同样能够用于具有一个或多个液压制动器的其他车辆。为了冗余而能够设置两个按本发明的制动执行器，机动车或其他车辆的车轮制动器的一部分分别被连接到所述制动执行器上。
背景技术
公开文献DE 44 45 975 A1 公开了一种用于机动车的液压的车轮制动器，所述液压的车轮制动器具有电液的制动执行器，所述制动执行器具有：电动马达；螺纹传动机构，所述螺纹传动机构能够由电动马达来驱动并且将电动马达的旋转的驱动运动转换成移动；以及活塞-缸-单元，所述活塞-缸-单元的活塞能够用螺纹传动机构在缸中移动，以用于形成液压压力。所述液压的车轮制动器在中间连接电磁阀的情况下被连接到活塞-缸-单元的缸上。能够为每个车轮设置这样的具有电液的制动执行器的车轮制动器。
发明内容
具有权利要求1的特征的、按本发明的电液的制动执行器具有活塞-缸-单元、旋转-平移-转换传动机构和电动马达。所述旋转-平移-转换传动机构能够用电动马达来旋转地驱动并且将电动马达的旋转的驱动运动转换成使活塞在活塞-缸-单元的缸中移动的移动。也能够反过来使缸在活塞上移动。
所述旋转-平移-转换传动机构能够具有螺纹传动装置、例如螺杆传动装置或滚珠丝杠传动装置。例如，能够考虑凸轮传动装置、齿条传动装置、曲柄传动装置或凸轮传动机构。所述列举是示范性的而不是终结性的。能够为电动马达和旋转-平移-转换传动机构中间连接机械的减速传动机构、尤其是齿轮传动机构和例如行星齿轮传动机构。具有旋转-平移-转换传动机构和必要时中间连接的减速传动机构的电动马达也能够被理解为机电的执行器。
活塞在缸中的移动也能够被理解为对于活塞-缸体单元的操纵。所述移动在缸中并且在一个或多个被连接到缸上的液压的车轮制动器中产生制动压力，所述制动压力操纵一个或多个车轮制动器。
在为了产生压力而使活塞在缸中移动的期间，按本发明的电液的制动执行器的活塞-缸-单元减小产生压力的活塞面。产生压力的活塞面是活塞的以下表面，所述表面加载有制动液并且所述表面在为了产生压力而移动活塞时减小缸中的空间，从而产生制动压力。也能够考虑活塞的多个产生压力的活塞面。所述产生压力的活塞面能够在移动期间连续地变小或以一个或多个梯级来变小。由于产生压力的活塞面的减小，为了移动活塞所需要的移动力减小。本发明的优点是，在活塞在缸中开始移动时，较大的产生压力的活塞面在每个移动行程中从缸中挤出更多的制动液量并且由此快速地操纵一个或多个所连接的液压的车轮制动器并且快速地产生制动力。由于产生压力的活塞面的变小，如所描述的那样，为了继续移动活塞并且为了提高制动压力所需要的移动力减小。
从属权利要求的主题是在权利要求1中所说明的发明的有利的设计方案和改进方案。
按本发明的电液的制动执行器的活塞-缸-单元能够具有两个或更多拥有不同大小的产生压力的活塞面的活塞，在所述活塞中首先为了产生压力而在缸中移动具有较大的或最大的产生压力的活塞面的活塞。接着为了提高压力，在缸中移动具有较小的产生压力的活塞面的活塞。
另一种可行方案是两个或更多活塞，它们首先为了产生压力而共同移动，随后为了提高压力而在缸中移动少数活塞或者还仅仅移动一个活塞。所述活塞能够具有相同大小或不同大小的产生压力的活塞面。
附图说明
下面借助于在附图中示出的实施方式来详细解释本发明。这两个附图示出了按本发明的电液的制动执行器的线路图。
具体实施方式
在图1中示出的按本发明的电液的制动执行器1具有电动马达2、螺杆传动装置3和活塞-缸-单元4。在本发明的所示出的且所描述的两种实施方式中，在电动马达2和螺杆传动装置3之间布置了机械的减速传动机构5，然而该减速传动机构对于本发明而言不是强制的。所述减速传动机构5尤其是齿轮传动机构并且例如是行星齿轮传动机构。用所述电动马达2-只要存在的话-能够通过所述减速传动机构5来旋转地驱动所述螺杆传动装置3。
在本发明的两种所示出的且所描述的实施方式中，所述螺杆传动装置3是滚珠丝杠传动装置；其他螺杆传动装置3是可能的。一般而言，所述螺杆传动装置3能够被理解为旋转-平移-转换传动机构6，该旋转-平移-转换传动机构将电动马达2或减速传动机构5的旋转的驱动运动转换为移动，所述移动使活塞7在活塞-缸-单元4的缸8中移动。比如也能够代替螺杆传动装置3而考虑凸轮驱动装置、曲柄传动装置、凸轮传动装置或齿条传动装置（未示出）。所述列举是示范的而不是终结的。
在图1中，所述活塞-缸-单元4具有两个活塞7、9，其中第一活塞7是空心活塞10，该空心活塞能够用螺杆传动装置3在缸8中移动。第二活塞9同样是空心活塞，该空心活塞能够在第一活塞7中移动。所述第一活塞7和第二活塞9围成一个空间，该空间的大小能够通过所述两个活塞7、9的相对移动来改变。通过第一活塞7朝第二活塞9的方向的移动来缩小所述构造为空心活塞10的第一活塞7中的空间并且将制动液从第一活塞7通过在第二活塞9的活塞底中的中间孔11排挤到同样构造成空心活塞的第二活塞9中。
所述第二活塞9能够在固定地布置在活塞-缸-单元4的缸8中的固定活塞12上移动，由此能够改变所述构造为空心活塞的第二活塞9中的空间。通过所述第二活塞9在固定活塞12上的移动来缩小所述第二活塞9中的空间并且将制动液从第二活塞9通过固定活塞12内的中心孔13排挤到液压的车轮制动器14中，该液压的车轮制动器通过制动软管15被连接到活塞-缸-单元4的缸8上。也能够将多个车轮制动器14连接到活塞-缸-单元4上（未示出）。
活塞弹簧16将所述第二活塞9支撑在缸8中。
为了操纵所述车轮制动器14，而用电动马达2通过减速传动机构5和形成旋转-平移-转换传动机构6的螺杆传动装置3使第一活塞7在活塞-缸-单元4的缸8中移动并且在第二活塞9上移动，其中所述活塞弹簧16首先阻止第二活塞9与第一活塞7一起移动。通过第一活塞7在第二活塞9上的移动，所述构造为空心活塞10的第一活塞7中的空间变小，从而通过同样构造为空心活塞的第二活塞9的活塞底中的中心孔11将制动液从第一活塞7挤出。由此在所述缸8中或者在所述活塞-缸-单元4的两个活塞7、9中以及在所述被连接到活塞-缸-单元4上的车轮制动器14中产生制动压力并且操纵所述车轮制动器14。
一旦所述制动压力克服所述活塞弹簧16的支撑第二活塞9以防止一同移动的弹力，或者所述第一活塞7撞到第二活塞9上，则所述第二活塞9与第一活塞7一同移动并且在固定活塞12上移动，使得所述同样构造为空心活塞的第二活塞9中的空间变小并且制动液被排挤到车轮制动器14中。在所述第一活塞7撞到第二活塞9上时，所述两个活塞7、9一起移动并且不再彼此相对移动，从而所述第一活塞7中的空间不再改变并且制动液不再被从第一活塞7中排出。仅仅通过第二活塞9在固定活塞12上的移动来提高制动压力，其产生压力的活塞面17小于所述第一活塞7的产生压力的活塞面18。所述按本发明的电液的制动执行器1的活塞-缸-单元4的两个构造为空心活塞的活塞7、9的产生压力的活塞面17、18是所述两个活塞7、9的活塞底的径向的内表面。由于所述第二活塞9的产生压力的活塞面18较小，当所述第一活塞7抵靠在所述第二活塞9上并且所述两个活塞7、9彼此一起并且在没有相对于彼此的移动并且由此在第一活塞7中的空间没有变化的情况下移动时，用于使所述缸8中的两个活塞7、9移动所需要的移动力较小。由此，在首先已经通过第一活塞7在第二活塞9上的移动产生制动压力之后，用于为了提高压力而移动两个活塞7、9的移动力更小。通过这种方式，当所述活塞7、9在活塞-缸-单元4的缸8中移动时，在压力建立期间，所述两个活塞7、9或活塞-缸-单元4的产生压力的活塞面17、18变小。首先，所述第一活塞7排挤较大的制动液量，由此所述车轮制动器14快速地被拉紧并且快速地产生制动压力。随后，第二活塞9在固定活塞12上的移动以较小的移动力提高制动压力。
所述第一活塞7的活塞底通常也能够被理解为同步机构19，该活塞底撞到第二活塞9上并且使第二活塞9与第一活塞7一起移动。其他的同步机构也是可能的，例如在第一活塞7中向内突出的肋、凸耳、环形梯级或从活塞底上突出的轴颈，当第一活塞7撞到第二活塞9 上（未示出）时，所述第一活塞中的空间由于所述同步机构而没有缩小到零。
制动液储存容器21通过所述固定活塞12中的轴向平行的钻孔与所述第二活塞9中的空间连通，在所述轴向平行的钻孔中布置有止回阀20。所述止回阀20能够由制动液储存容器21到第二活塞9贯穿流过，由此产生所述车轮制动器14的制动衬片磨损。
在以下对于图2的解释中，与图1相一致的元件用与在图1中相同的附图标记来表示。在图2中示出的按本发明的电液的制动执行器1具有作为第二活塞9的环形活塞22，所述环形活塞包围构造为实心活塞的第一活塞7。如在图1中一样，所述第一活塞7能够用电动马达2通过对于本发明来说并非强制的机械的减速传动机构5并且通过螺杆传动装置3作为旋转-平移-转换传动机构6在活塞-缸-单元4的缸8中移动。通过所述两个活塞7、9之间的摩擦，构造为环形活塞的第二活塞9与第一活塞7一起移动，从而在所述缸8中首先用两个活塞7、9一起来产生制动压力。所述两个活塞7、9的产生压力的活塞面17、18排挤较大的制动液量并且引起在被连接到活塞-缸-单元4的缸8上的液压的车轮制动器14中快速产生制动压力的结果。由此，所述车轮制动器14快速地被拉紧并且被操纵。
在图2中，所述缸8具有环形梯级23，在该环形梯级上所述缸的直径从第二活塞9的外直径减小到第一活塞7的直径。如果所述第二活塞9撞到通常也能够被理解为活塞止挡24的环形梯级23上，那么该第二活塞就不再继续移动，而是还仅仅所述第一活塞7在直径梯级式的缸8的直径较小的区段中移动。由此，用于提高所述缸8中的制动压力的、产生压力的活塞面更小，即还仅仅所述第一活塞7的产生压力的活塞面17起作用。由此，用于为了提高按本发明的电液的制动执行器1的活塞-缸-单元4的缸8中以及所连接的车轮制动器14中的制动压力而移动第一活塞7的移动力小于在所述两个活塞7、9共同移动时的移动力。在本发明的在图2中所示出的实施方式中，在活塞7、9在缸8中移动期间，在压力形成的期间，产生压力的活塞面17、18也变小。
用于使第二活塞9与第一活塞7一起移动的同步机构19通过所述两个活塞7、9之间的摩擦锁合来形成。
通过能够朝所述缸8的方向贯穿流过的止回阀20，所述缸8与制动液储存容器21相连通，以用于对制动衬片磨损进行补偿。
在图2的按本发明的制动执行器1的活塞-缸-单元4的缸8的、具有较小直径的区段中布置有浮动活塞25，在朝向第一和第二活塞7、9的一侧上向所述浮动活塞加载由第一和第二活塞7、9产生的制动压力。所述浮动活塞25的背向第一和第二活塞7、9的一侧在缸8中的浮动活塞25的背向第一和第二活塞7、9的一侧上产生制动压力，在那里连接有另一个液压的车轮制动器14。由此，图2的电液的制动执行器1的活塞-缸-单元4以液压方式彼此分开地操纵两个液压的车轮制动器14，如由传统的、用肌肉力或用辅助力操纵的主制动缸已知的那样。在所述缸8上能够在浮动活塞25的两侧分别连接有一个以上的液压的车轮制动器14（未示出）。所述浮动活塞25的背向第一和第二活塞7、9的一侧上的缸8和在那里所连接的车轮制动器14也能够被理解为第二制动回路II。
在附图中示出的制动液储存容器21对于本发明来说不是强制的，所述制动执行器1也能够构造为无制动液储存容器21的封闭的系统。

Claims (8)

1.用于产生制动压力的电液的制动执行器（1），所述制动压力用于操纵机动车的一个或多个液压的车轮制动器（14），所述电液的制动执行器具有：用于产生制动压力的活塞-缸-单元（4）；用于使活塞（7、9）在所述活塞-缸-单元（4）的缸（8）中移动的旋转-平移-转换传动机构（6），该旋转-平移-转换传动机构将旋转的驱动运动转换为移动；以及电动马达（2），用该电动马达能够旋转地驱动所述旋转-平移-转换传动机构（6），所述旋转-平移-转换传动机构将所述电动马达（2）的旋转的驱动运动转换为移动并且使所述活塞（7、9）在活塞-缸-单元（4）的缸（8）中移动，其特征在于，所述活塞-缸-单元（4）的活塞（7、9）的产生压力的活塞面（17、18）在所述活塞（7、9）在缸（8）中移动期间在产生压力时变小。
2.根据权利要求1所述的电液的制动执行器，其特征在于，所述活塞-缸-单元（4）具有两个活塞（7、9），所述活塞具有不同大小的产生压力的活塞面（17、18），并且为了形成压力而使具有较大的产生压力的面（17、18）的活塞（7、9）在所述缸（8）中移动，并且为了提高压力而使具有较小的产生压力的面（17、18）的活塞（7、9）在所述缸中移动。
3.根据权利要求1所述的电液的制动执行器，其特征在于，所述活塞-缸-单元（4）具有空心活塞（10），所述空心活塞能够用所述旋转-平移-转换传动机构（6）在所述缸（8）中移动，并且在所述空心活塞中布置有第二活塞（9），所述空心活塞（10）在其移动期间撞到所述第二活塞（9）上，使得所述空心活塞一起移动所述第二活塞（9）。
4.根据权利要求1所述的电液的制动执行器，其特征在于，所述活塞-缸-单元（4）具有两个活塞（7、9），为了形成压力而共同移动这两个活塞并且为了提高压力而在这两个活塞中在所述缸（8）中还仅仅移动一个活塞。
5.根据权利要求4所述的电液的制动执行器，其特征在于，所述活塞-缸-单元（4）具有用于两个活塞（7、9）的同步机构（19）。
6.根据权利要求4所述的电液的制动执行器，其特征在于，所述旋转-平移-转换传动机构（6）使所述两个活塞（7、9）中的第一活塞在所述缸（8）中移动并且所述两个活塞（7、9）中的第二活塞通过与所述第一活塞（7）的摩擦锁合而一同在所述缸（8）中移动，直至所述缸（8）中的制动压力如此之大，使得其克服所述两个活塞（7、9）之间的摩擦，或者直至所述第二活塞（9）撞到活塞止挡（24）上。
7.根据权利要求1所述的电液的制动执行器，其特征在于，所述活塞-缸-单元（4）具有用于在第二制动回路（II）中产生压力的浮动活塞（25），在一侧上向所述浮动活塞加载通过由旋转-平移-转换传动机构（6）移动的活塞（7、9）产生的制动压力，并且在另一侧上所述浮动活塞产生所述第二制动回路（II）中的制动压力。
8.根据权利要求1所述的电液的制动执行器，其特征在于，所述活塞-缸-单元（4）具有用于补偿制动衬片磨损的制动液储备容器（21）。
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