CN112088237A - 用于驱动设备的制动装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种用于驱动设备的制动装置，包括制动壳体(15)、第一制动元件(17)、第二制动元件(19)和偏压器件(21)，该偏压器件用于将第一制动元件(17)和第二制动元件(19)中的一个朝向第一制动元件(17)和第二制动元件(19)中的另一个偏压。根据本申请，实现了一种用于驱动设备的制动装置，该制动装置表现出基本上不依赖于温度且一致的制动作用，其中，中间元件(20)布置在第一制动元件(17)和第二制动元件(19)之间，其中，第一制动元件(17)和第二制动元件(19)通过中间元件(20)彼此间隔开。

Description

用于驱动设备的制动装置
技术领域
本申请涉及一种用于驱动设备的制动装置。本申请还涉及一种用于可枢转的车辆挡板的驱动设备。
背景技术
用于自动枢转车辆挡板(例如后挡板或车门)的驱动设备在实践中是已知的。这种驱动设备通常被设计成长度可调的线性驱动器，其第一端部铰接在车身部件上，第二端部铰接在要枢转的车辆挡板上，从而当驱动设备的长度改变时，实现车辆挡板的打开运动或关闭运动。在这种情况下，驱动设备通常具有制动装置，该制动装置可以允许驱动设备同时用作门停驻铰链，因为制动装置抵抗了由外力产生的车辆挡板的枢转运动。制动装置可以由控制设备影响，使得可以基于外部参数提供制动力。
除了附加的固定功能之外，在实践中还使用制动装置以确保当车辆挡板的受驱动运动结束时，驱动设备很大程度上被防止由于惯性而超越。为此，在驱动设备中使用永久作用的制动装置，例如盘式制动器或多盘式制动器，制动力由可相对于驱动设备的壳体旋转的第一制动元件和相对于驱动设备的壳体固定的第二制动元件产生，第一制动元件和第二制动元件彼此摩擦接触。然而，由于制动元件的制动表面的依赖于温度的摩擦系数，这经常引起制动力随时间变化的问题。
DE 10 2015 009 717 A1公开了一种用于可枢转车辆挡板的驱动设备，该驱动设备具有壳体，该壳体包括第一壳体部件和相对于第一壳体部件同心布置的第二壳体部件。心轴杆可旋转地布置在壳体中。所公开的驱动设备还包括不可旋转的心轴螺母，该心轴螺母能够与设置在心轴杆上的螺纹部分啮合。被设计为多盘式制动器的制动装置布置在壳体中。该制动装置包括壳体、被设计为内盘且不可相对旋转地连接到心轴杆的第一制动元件、被设计为外盘且不可相对旋转地连接到制动组件的壳体的第二制动元件、以及用于在朝向第二制动元件的方向上偏压第一制动元件的偏压器件。所公开的驱动设备或制动装置的缺点是，为了避免滑粘或不规则的摩擦系数，盘的相互面对的制动表面必须具有最终需要更新的油膜。因此，维护相当复杂，随着时间的推移，耐久性行为既不是最佳的，也依赖于温度。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种用于驱动设备的制动装置，该制动装置具有很大程度上与温度无关且规则的制动作用。本申请的另一个目的是提供一种用于可枢转的车辆挡板的驱动设备，该驱动设备具有改进的超越性能。
根据本申请，上述目的通过具有根据本申请的特征的制动装置或具有根据本申请的特征的驱动设备来实现。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于驱动设备的制动装置，其包括制动壳体、第一制动元件、第二制动元件和偏压器件，该偏压器件用于将第一制动元件和第二制动元件中的一个朝向第一制动元件和第二制动元件中的另一个偏压。该制动装置的特征在于，中间元件布置在第一制动元件和第二制动元件之间，第一制动元件和第二制动元件通过中间元件彼此间隔开。中间元件有利地使得有可能实现制动装置在长期保持恒定摩擦系数方面的改进性能。如果需要，中间元件也可以容易地更换；除非制动装置中的摩擦系数发生变化，否则不必更换制动元件本身。最后，中间元件使得能为制动元件选择更具成本效益的材料，且制动装置的总体生产成本因此可以降低。
中间元件尤其优选至少部分地由碳纤维织物构成。碳的特征尤其在于高抗压强度和硬度，强度不会随着温度的升高而降低，因此具有很大程度上与温度无关的耐久性。碳还以其非常好的滑动性能而闻名，因此在连续运行期间几乎没有磨损迹象，同时，由于其优异的滑动性能，没有滑粘，或者碳在更宽的温度范围内具有恒定的摩擦系数。织物可以具有已知的编织，例如亚麻编织、斜纹编织和缎纹编织。
在一有利的实施例中，第一制动元件被设计成环形。第一制动元件可以有利地容易地滑动到待制动的驱动设备的一部分上，且不可旋转地连接，使得特别简单的更换成为可能。第一制动元件特别优选地被设计成具有至少一个第一制动表面的环形内盘。
第二制动元件便利地被设计成环形。第二制动元件特别优选地被设计为具有至少一个第二制动表面的环形外盘。因此，第一制动元件和第二制动元件的相应制动表面可以有利地与中间元件产生接触，使得在制动元件的制动表面和中间元件之间出现产生制动作用的摩擦，且因此可以实现改善的制动性能。
环形第一制动元件特别优选地在内周上具有内齿。有利地，第一制动元件可以容易地滑动到驱动设备的具有相应外齿的构件上，制动元件布置在该构件上，以便同时轴向可移位且不可旋转。这有利地确保了制动力可以由偏压器件调节，且制动元件可以容易地更换。
在一个有利的实施例中，制动装置包括止动件，偏压器件的第一端部抵靠止动件，偏压器件的第二端部抵靠第一制动元件和第二制动元件中的一个。以这种方式，偏压所需的良好规则制动作用有利地由止动件提供，偏压也由止动件相对于制动元件的布置来确定。
在一优选实施例中，止动件被设计成环形。因此，止动件可以有利地被设计以节省材料，止动件或环表面的尺寸被选择成既可以为偏压器件提供止动表面，也可以为偏压器件提供引导表面。
止动件特别优选地在外周上具有外螺纹。这有利地产生了简单地通过拧入来插入止动件或者通过拧松来再次移除止动件的可能性，使得止动件可以容易地更换，此外，使得容易接近偏压器件或制动元件和中间元件成为可能。制动壳体有利地至少部分地具有内螺纹，其中，止动件的外螺纹与制动壳体的内螺纹啮合。因此，偏压器件的偏压可以通过相对于制动壳体拧入或拧出止动部件来有利地调节。
偏压器件便利地被设计成压缩弹簧。以这种方式有利地提供了通过选择压缩弹簧来选择制动力的可靠且成本有效的可能性。压缩弹簧也容易更换。
根据本申请的另一方面，提供了一种用于可枢转的车辆挡板的驱动设备，包括壳体和可旋转地布置在壳体中的心轴杆。该驱动设备还包括制动装置，该制动装置具有制动壳体、能够不可相对旋转地连接到心轴杆的第一制动元件和不可相对旋转地连接到制动壳体的第二制动元件，其中，第一制动元件和第二制动元件中的至少一个能够沿着心轴杆的纵轴线移位。制动装置还包括偏压器件，用于将可沿着心轴杆的纵轴线移位的制动元件朝向另一个制动元件偏压。在这种情况下，驱动设备的特征在于，制动装置如上所述地设计。这有利地提供了一种驱动设备，由于制动装置的很大程度上与温度无关且可靠的制动行为，该驱动设备具有改进的超越行为，使得特别是当受驱动的车辆挡板的受驱动枢转过程结束时，能够可靠且规则地停止。
在一个优选实施例中，中间元件可沿着心轴杆的纵轴线移位。这有利地确保了中间元件能够与可移位的制动元件一起在朝向另一个制动元件的方向上移位，因此由于中间元件和制动元件之间的摩擦接触而产生制动作用。由加热引起的膨胀也被有利地补偿，从而在中间元件和制动元件之间维持恒定的摩擦系数。
在一个有利的实施例中，第一制动元件可以联锁地连接到心轴杆。在一优选实施例中，心轴杆在制动部分具有外齿。这样，第一制动元件可以借助联锁接触有利地在制动部分中不可相对旋转地连接到心轴杆，然而，第一制动元件保持在心轴杆的轴向上可移位。
制动装置便利地被设计成多盘式制动器。在这种情况下，多盘式制动器具有朝向心轴杆纵轴线径向定向的外盘，这些外盘沿着中空圆筒形多盘式制动壳体的内周以彼此之间固定的轴向距离固定地布置。因此，外盘同心地围绕心轴杆的限定制动部分，但不触及心轴杆。现在，对心轴杆绕其纵轴线的旋转的制动进而通过心轴杆具有沿其外周径向环绕且轴向间隔开的内盘来实现，这些内盘布置在心轴杆的制动部分中，使得它们穿过外盘之间的空间，而不接触中空圆筒形多盘式制动壳体的内周。于是，相互接合的内盘和外盘被偏压器件压靠在一起，使得由中间元件传递的摩擦力在盘之间产生，该摩擦力尤其对心轴杆绕其纵轴线的旋转进行制动。
本申请的其他优点、发展和特征可以在以下优选实施例的描述和从属权利要求中找到。
附图说明
现在将参照附图和本申请的优选实施例更详细地解释本申请。
图1是驱动设备的一个实施例的纵向剖视图。
图2是图1所示驱动设备实施例的放大细节。
图3是图1和图2中所示的制动装置在移除状态下的细节。
具体实施方式
图1是处于完全缩回状态的驱动设备1的纵向剖视图。驱动设备1的封闭壳体2包括第一壳体部件3和第二壳体部件4。在该实施例中，第一壳体部件3和第二壳体部件4被设计成敞开的中空圆筒，它们彼此套着同心地滑动，使得驱动设备1的封闭壳体2能够伸缩地缩回和伸出。第一壳体部件3在第一部分3a中的内径和外径大于邻接的第二部分3b中的内径和外径。第一部分3a沿轴向延伸的程度使得第二壳体部件4可以几乎完全滑入第一壳体部件3的第一部分3a中。
第二壳体部件4的被设计为中空圆筒的外壁4a在第二壳体部件4的背离第一壳体部件3的第二部分3b的一端部处由环形基部4b界定，该环形基部4b成直角地径向向内环绕且用作用于螺旋弹簧5的第一止动表面。在背离螺旋弹簧5的一侧，环形基座4b具有中空圆筒形突出部4c，第一结合部件6联锁地压配合到该中空圆筒形突出部4c中，该第一结合部件在其内部具有自锁塑料球窝6a。因此，第一结合部件6限定了壳体2的第一封闭端部，在该第一封闭端部上，例如可以铰接车辆挡板和车身部件中的一个。
同心地布置在中空圆筒形第二壳体部件4内的附加的中空圆筒4d压配合在第一结合部件6的面向环形基部4b的端部中。中空圆筒4d的外径对应于环形基部4b的内径。螺旋弹簧5被布置或设计成使得它在轴向上在第一壳体部件3的第一部分3a上延伸，且径向地位于外壁4a和中空圆筒4d之间。在中空圆筒4d的背离第一结合部件6的端部，圆筒形心轴螺母7沿着中空圆筒4d的内周压配合。心轴螺母7在端面7a上具有倒角7b。
第一壳体部件3的第二部分3b在其背离第一结合部件6的端部处具有压配合的第二结合部件8，该第二结合部件8包括自锁球窝8a。因此，第二结合部件8限定了壳体2的第二封闭端部，如同第一结合部件6的情况，后挡板和车身部件中的另一个可以铰接在该第二封闭端部上。
环形滚珠轴承9压配合在第一壳体部件3的第二部分3b的端部中，该端部邻接第一部分3a，心轴杆10安装在环形滚珠轴承9中，从而可绕其纵轴线L旋转。心轴杆10在壳体2内在大的区域上轴向延伸，以使得心轴杆10完全穿过滚珠轴承9和心轴螺母7，且同心地穿过第一壳体部件3的一部分。心轴杆10在面对第二结合部件8的第一端部10a中具有轴向延伸的凹槽轮廓11。端部10a被设计为多盘式制动器的制动装置12至少部分地径向地包围，这在图2和3中更详细地示出。此外，止动件13固定地布置在心轴杆10的与第一端部10a相反的端部10b处，止动件13通过面向心轴螺母7的端面形成环形止动表面13a。止动件13的外径对应于中空圆筒4d的内径，且相对于第一壳体部件3和第二壳体部件4同心地布置。
图2是图1中所示驱动设备的实施例的放大细节，其特别更详细地示出了被设计为多盘式制动器的制动装置12的结构。
中空圆筒14压配合在第一壳体部件3的第二部分3b的一端部中，该端部邻接第一部分3a，该中空圆筒沿着其内周具有环形基部14a，该环形基部14a将中空圆筒14的内壁分成背离第二结合部件8的部分14b和面向第二结合部件8的部分14c。环形滚珠轴承9沿着部分14b的内径压配合。滚珠轴承9在其面向第一结合部件6的一侧上通过桥3c连接到第二壳体部件4的中空圆筒4e，该中空圆筒在由第一壳体部件3的第一部分3a包围的空间中同心地突出到第一壳体部件3中。中空圆筒4e径向围绕中空圆筒4d，螺旋弹簧5进而径向围绕中空圆筒4e。
空心圆筒4e在最靠近滚珠轴承9的端部处沿其外周具有径向环绕轴环4f，轴环4f形成用于螺旋弹簧5的第二止动表面。
多盘式制动器12的制动壳体15压配合到中空圆筒14的部分14c中，且包括第一坩埚形制动壳体部件15a和第二坩埚形制动壳体部件15b。第一制动壳体部件15a的开口端部指向第一结合部件6的方向，且第二制动壳体部件15b的背离第二结合部件8的开口端部进而压配合到第一制动壳体部件15a中，使得由中空圆筒14的部分14c径向包围的空间被封闭。第二坩埚形制动壳体部件15b在其底面15c上具有同心孔16，心轴杆10穿过该同心孔16。
图3示出了被设计成图2所示的多盘式制动器的制动装置12在移除状态下的细节。
制动装置12包括第一环形制动元件17，其被设计为具有第一制动表面17a的内盘，且在其内径上具有内齿18，该内齿在安装状态下与心轴杆10的凹槽轮廓接合。因此，第一制动元件17可沿着心轴杆10的纵轴线轴向移位，同时能不可相对旋转地连接到心轴杆10。具有第二制动表面19a的第二环形制动元件19布置在制动壳体15的第二制动壳体部件15b的内径上，以便浮动但不可旋转。在第一制动元件17和第二制动元件19之间，存在环形中间元件20，其被设计为由编织碳纤维制成的盘。
制动装置12还包括被设计为压缩弹簧的偏压器件21，偏压器件21的第一端部21a抵靠被拧入到第二制动壳体部件15b中的止动件22，该止动件是环形的且具有外螺纹22a，该外螺纹22a与设在制动壳体15的第二制动壳体部件15的内径上的内螺纹15c啮合。偏压器件21的第二端部21b抵靠第二制动元件19。这样，偏压器件21将第二制动元件19朝向第一制动元件17偏压，从而保证中间元件20被夹在第一制动元件17和第二制动元件19之间，且由此可以借助摩擦实现对心轴杆10的旋转运动的制动作用。在这里示出的实施例中，制动装置包括两个第一制动元件17、三个第二制动元件19和四个中间元件20，它们一起形成盘组23。
环形止动件22在其内周上具有突出的中空圆筒部分22b，该中空圆筒部分22b引导偏压器件21，该偏压器件21设计成压缩弹簧且径向地围绕中空圆筒部分22b。
上面已经参照一个实施例解释了本申请，在该实施例中，偏压器件抵靠第二制动元件，且在朝向第一制动元件的方向上偏压所述制动元件。应当理解，偏压器件也可抵靠第一制动元件，并在朝向第二制动元件的方向上偏压第一制动元件。一般来说，盘组中存在的制动元件和中间元件的顺序数量可以自由选择，只要至少一个中间元件布置在制动元件之间。

Claims (16)

1.一种用于驱动设备的制动装置，包括：
制动壳体(15)，
第一制动元件(17)，
第二制动元件(19)，和
偏压器件(21)，其用于将第一制动元件(17)和第二制动元件(19)中的一个朝向第一制动元件(17)和第二制动元件(19)中的另一个偏压，
其中，中间元件(20)布置在第一制动元件(17)和第二制动元件(19)之间，
其中，第一制动元件(17)和第二制动元件(19)通过中间元件(20)彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述中间元件(20)至少部分地由碳纤维织物构成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的制动装置，其中，第一制动元件(17)被设计为环形。
4.根据前述权利要求中任一项所述的制动装置，其中，第一制动元件(17)被设计为具有至少一个第一制动表面(17a)的环形制动盘。
5.根据权利要求4所述的驱动设备，其中，环形制动盘(17)在内周上具有内齿(18)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的制动装置，其中，第二制动元件(19)被设计为具有至少一个第一制动表面(19a)的环形制动盘。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制动装置，其中，所述制动装置(12)包括止动件(22)，其中，所述偏压器件(21)的第一端部(21a)抵靠所述止动件(22)，所述偏压器件的第二端部(21b)抵靠第一制动元件(17)和第二制动元件(19)中的一个。
8.根据权利要求7所述的制动装置，其中，止动件(22)被设计为环形。
9.根据权利要求7或8所述的制动装置，其中，所述止动件(22)在外周上具有外螺纹(22c)。
10.根据权利要求9所述的制动装置，其中，所述制动壳体(15)至少部分地具有内螺纹(15c)，其中，所述止动件(22)的外螺纹(22c)与壳体(15)的内螺纹(15c)啮合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制动装置，其中，所述偏压器件(21)被设计为压缩弹簧。
12.一种用于可枢转的车辆挡板的驱动设备，包括：
壳体(2)，
心轴杆(10)，其能够旋转地布置在壳体(2)中，
制动装置(12)，其包括不可相对旋转地连接到心轴杆(10)的第一制动元件(17)、不可相对旋转地连接到壳体(2)的第二制动元件(19)，其中，第一制动元件(17)和第二制动元件(19)中的至少一个能够沿着心轴杆(10)的纵轴线(L)移位，和
偏压器件(21)，其用于使能够沿着心轴杆的纵轴线(L)移位的一个制动元件(17；19)在朝向另一个制动元件(19；17)的方向上被偏压，
其中，制动装置(12)根据权利要求1-11中任一项来设计。
13.根据权利要求12所述的驱动设备，其中，中间元件(20)能够沿心轴杆(10)的纵轴线(L)移位。
14.根据权利要求12或13所述的驱动设备，其中，所述中间元件(20)能够绕心轴杆(10)的纵轴线(L)旋转。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的驱动设备，其中，第一制动元件(17)能够联锁地连接至所述心轴杆(10)。
16.根据权利要求15所述的驱动设备，其中，所述心轴杆(10)在端部(10a)中具有凹槽轮廓(11)。
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