CN112413014A - 车辆的、尤其是商用车辆的具有机电促动器的盘式制动器 - Google Patents

车辆的、尤其是商用车辆的具有机电促动器的盘式制动器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆的、尤其是商用车辆的具有机电促动器的盘式制动器，盘式制动器包括制动盘、制动支架和车辆的制动钳，该盘式制动器用于借助制动衬片将制动盘夹紧。现今的测试实验已表明的是，挺杆在安装之后并未正确地固定在机电促动器的壳体内。挺杆在定位之后可能从转动杆脱落，这导致用于夹紧制动盘的力传输中断并导致制动盘无法被夹紧。本发明的任务是克服现有技术中的问题，并且提供具有如下机电促动器的盘式制动器，该机电促动器降低或甚至防止了机电促动器的挺杆、凸轮盘和壳体的损坏。

Description

车辆的、尤其是商用车辆的具有机电促动器的盘式制动器
技术领域
本发明涉及用于车辆的、尤其是用于商用车辆的具有机电促动器的盘式制动器，盘式制动器包括：车辆的制动盘，制动支架和制动钳，该盘式制动器用于借助制动衬片将制动盘夹紧。机电促动器包括：马达、被构造为力传输装置的凸轮盘和被构造为调节单元的挺杆。
背景技术
针对盘式制动器的用于夹紧制动衬片的机电促动器是充分公知的。调节单元利用马达来电驱动，马达与调节单元经由力传输装置耦接。力传输装置可以是凸轮盘，凸轮盘将马达的旋转运动转换为平移运动。也被称为线性运动的平移运动借助与凸轮盘作用连接的挺杆被传输到盘式制动器的转动杆上。在制动过程期间，转动杆经由压块和制动衬片将制动盘夹紧。在现今的解决方案中，在安装之后挺杆并非正确地被固定在机电促动器的壳体内，因此在定位之后挺杆可能从转动杆脱离，这导致用于夹紧制动盘的力传输中断，并且无法夹紧制动盘。
发明内容
本发明的任务是克服现有技术中的问题，并且提供具有如下机电促动器的盘式制动器，该机电促动器降低或甚至防止了机电促动器的挺杆、凸轮盘和壳体的损坏。
该任务通过如下方式解决，即，盘式制动器的机电促动器的凸轮盘具有止动部，并且止动部被设立成用于在转动杆的初始定位中使挺杆沿机电促动器的轴向轴线的方向与凸轮盘对立地被固定。转动杆的初始定位是指驾驶员不启动制动的定位。或换言之，没有力并且因此没有转矩被施加到盘式制动器的转动杆上。止动部将转动杆卡入在凸轮盘内，其中，止动部具有两个特性。一方面，止动部防止发生朝转动杆方向的轴向运动。另一方面，止动部被用作转动杆的靠置部，从而使得转动杆和机电促动器的引导部轴向布置在一个平面内，并且该止动部与促动器壳体上的另外的止动部一起防止转动杆围绕自身轴线的转动运动。
在另一设计方案中，机电促动器在挺杆的用于沿轴向轴线引导挺杆的引导区域与促动器壳体的引导区域的第一内壁之间具有距离，并且该距离被设计成用于使挺杆从转动杆的初始定位开始在0°至5°的范围内、特别有利是在0°至3°的范围内能围绕挺杆轴线运动。挺杆一方面布置在凸轮盘内。另一方面，挺杆直至促动器壳体的引导区域的第一内壁地具有0°至5°之间的距离。优点是，使挺杆维持在装入位置中，因此不会从凸轮盘脱落。同时，该距离防止挺杆因制造过程中出现的引导部宽度的公差所引起的被卡紧在引导部内。
在另一实施方案中，止动部朝挺杆的方向在径向具有贴靠面。在转动杆的初始定位中，挺杆贴靠在该贴靠面上。贴靠面便于挺杆的安装，尤其是便于将挺杆布置到转动杆的容纳部内。确切而言，挺杆不会径向地倾斜，而是维持轴向定位，从而使得挺杆在安装期间可以容易地被布置到转动杆的容纳部内。
此外，促动器壳体的引导区域相对于轴向轴线在端侧具有第二内壁。在挺杆的初始定位中，挺杆贴靠在促动器壳体的引导区域的第二内壁上。因此，在初始定位中，挺杆被轴向地卡入在止动部与引导区域的第二内壁之间。
通过将挺杆定位在贴靠面上并且将挺杆定位在引导面的第二内壁上，防止在安装后挺杆的错误安设，即挺杆未布置在转动杆的容纳部内。挺杆不在转动杆与凸轮盘之间被卡紧，并且挺杆不损坏凸轮盘和机电促动器的壳体。
在改进方案中，挺杆具有引导滚子和朝盘式制动器的转动杆的方向轴向布置的杆臂，其中，杆臂在转动杆的初始定位中贴靠在贴靠面上。引导滚子沿凸轮盘引导转动杆，而杆臂用作挺杆的引导滚子与盘式制动器的转动杆之间的结合环节。
此外，在另外的实施方案中也已经被证明有利的是，凸轮盘呈蜗牛状地构成，并且止动部径向布置在凸轮盘的外端部上。凸轮盘经由轴与机电促动器的驱动器一起布置在机电促动器的壳体内。在止动部与轴之间，凸轮盘具有用于容纳挺杆的引导滚子的凹陷部。换言之，止动部是在凸轮盘的外侧上的径向延伸的隆起，并且该径向隆起和凸轮盘的与该径向隆起对置的侧形成了用于容纳挺杆的沟槽。
在替选的第二实施方式中，弹簧包围挺杆。该弹簧以第一端部止动部轴向地布置在促动器壳体上。此外，弹簧以第二端部止动部轴向地布置在挺杆上。弹簧又被构造成用于将挺杆轴向和径向地固定在转动杆的初始定位中。该替选的实施方式利用以下认知，即，弹簧用作挺杆的引导并防止挺杆从凸轮盘脱落，并且同时弹簧是可变的，使得弹簧允许挺杆轴向运动以用于操纵盘式制动器的转动杆。
为了将弹簧正确地定位在促动器壳体内，该第二实施方式的改进方案具有弹簧容纳部，其用于沿轴向方向支撑弹簧的第一端部止动部。弹簧容纳部布置在壳体的引导部内并且布置在盘式制动器的转动杆前方。弹簧是压缩弹簧，其中，该压缩弹簧轴向和径向支撑在弹簧容纳部上。
在该第二实施方式的另一实施方案中，弹簧容纳部是碟形弹簧。碟形弹簧居中地具有开口以用于穿引挺杆的杆臂。
在该第二实施方案的有利的改进方案中，其上紧固有弹簧容纳部的促动器壳体是铝制壳体。尤其地，与铸钢相比，铝制壳体是轻的且能很好变形。以铝制壳体能够实现的是，借助加工工具就能够轻松地使引导部与弹簧容纳部的直径匹配。也可以例如借助铣削工具对引导部进行再加工以用于布置弹簧容纳部。
在第三实施方案中，盘式制动器的机电促动器沿挺杆切向地具有第一弹簧并且与第一弹簧对置地沿挺杆切向地具有第二弹簧，其中，第一弹簧和第二弹簧被构造成用于将挺杆轴向和径向保持在转动杆的初始定位中。换言之，在挺杆的各一个轴向侧上布置有一个弹簧，它们将挺杆保持在位置中。第一弹簧和第二弹簧可以由金属材料或塑料制成。
在该第三实施例的改进方案中，挺杆的引导滚子相对于轴向轴线地竖直地具有第一容纳支承部，以用于固定第一弹簧的端部止动部。此外，引导滚子相对于轴向轴线地竖直地具有第二容纳支承部，以用于固定第二弹簧的端部止动部。第二容纳支承部与第一容纳支承部轴线平行地布置。挺杆布置在第一容纳支承部与第二容纳支承部之间。具有引导滚子的挺杆能与第一容纳支承部和第二容纳支承部无关地运动。第一容纳支承部和第二容纳支承部在轴向和径向上是不能运动的。
在该第三改进方案的另一实施方案中，机电促动器具有用于容纳第一弹簧的端部止动部的第一弹簧保持元件。附加地，机电促动器具有用于容纳第二弹簧的端部止动部的第二弹簧保持元件。第一弹簧保持元件和第二弹簧保持元件都用于将第一弹簧和第二弹簧轴向压紧并且将挺杆保持在位置中以防止从凸轮盘脱落。
在该第三实施方式的有利的设计方案中，第一弹簧保持元件径向固定在促动器壳体的引导区域的第一内壁上，并且第二弹簧保持元件径向固定在促动器壳体的引导区域的第一内壁上。第一弹簧保持元件径向地被插塞到机电促动器的引导部的凹槽内以定位，并且第二弹簧保持元件也径向地被插塞到机电促动器的引导部的凹槽内以定位。
此外，在该第三实施方式的另一实施方案中，已被证明是有利的是，第一弹簧保持元件经由第一螺栓连接部和第一键槽连接部固定在促动器壳体的引导区域的第一内壁上，并且第二弹簧保持元件经由第二螺栓连接部和第二键槽连接部固定在促动器壳体的引导区域的第一内壁上。
在将第一弹簧保持元件和第二弹簧保持元件定位之后，紧接着经由第一螺栓连接部将第一弹簧保持元件力锁合地轴向紧固在电动促动器的壳体上，并且经由第二螺栓连接部将第二弹簧保持元件力锁合地轴向紧固在电动促动器的壳体上。第一螺栓连接部防止第一弹簧保持元件围绕轴向轴线扭转，而且第二螺栓连接部防止第二弹簧保持元件围绕轴向轴线扭转。
在最后的改进方案中，促动器壳体是铝制壳体。铝制壳体是轻的并且借助加工工具能很好地变形。
附图说明
下文根据附图阐述本发明的选出的实施例。
其中：
图1在俯视图中示出具有机电促动器的盘式制动器；
图2在侧向剖开的视图中示出根据图1的具有机电促动器的盘式制动器；
图2a示出根据图2的机电促动器的截段，其具有根据图1的盘式制动器的转动杆；
图3在细节视图中示出根据图1至2a的盘式制动器的机电促动器的第二实施方式；
图4在细节视图中示出根据图1至2a的盘式制动器的机电促动器的第三实施方式。
具体实施方式
图1示出了具有机电促动器2的盘式制动器1，其中，机电促动器2具有促动器壳体5。机电促动器2沿轴向轴线A凸缘连接在盘式制动器1上。盘式制动器1具有两个制动衬片4、4a，制动衬片借助压紧弓架3被保持以防止径向脱落。此外，盘式制动器1还被分成用于容纳制动衬片4、4a的制动支架40和制动钳41，其中，制动钳41经由两个引导栓42、42a以能轴向滑动的方式支承在制动支架40上。在制动过程期间，机电促动器2经由制动衬片4、4a、未示出的压块并利用在图2a中示出的转动杆7来夹紧制动盘46(图2)。
图2详细示出了根据图1的机电促动器2如何构建。经由轴6在机电促动器2内布置有凸轮盘10，其中，凸轮盘10沿轴向轴线A对准并且能围绕轴6旋转运动。促动器壳体5在内部中具有柱形的引导区域12，其用于沿轴向轴线A引导挺杆8。挺杆8布置在引导区域12的第一内壁13、引导区域12的布置在端侧的第二内壁13a与凸轮盘10之间，其中，挺杆8的杆臂8b仅部分地布置在引导区域12的第一内壁13与凸轮盘10之间，并且杆臂8b径向地支撑在凸轮盘10的止动部11的贴靠面14上，即径向地支撑在止动部11上。止动部11布置在凸轮盘10的外端部15上。凸轮盘10和止动部11是一个构件。挺杆8通过引导区域12的第二内壁13a和止动部11被轴向限制。挺杆8附加地具有用于沿凸轮盘10引导挺杆8的引导滚子8a。引导区域12在几何上沿径向方向被设计得使得挺杆8在零位置中具有围绕挺杆轴线AS的有限的运动间隙。挺杆8的初始定位S被定义为零位置，其中，不进行制动过程，即不进行经由制动衬片4、4a对制动盘46的夹紧。为了实现挺杆8的有限的运动间隙，挺杆8一方面径向地靠置在凸轮盘10上。另一方面，挺杆8的滑动斜边44与促动器壳体5的引导区域12的第一内壁13之间有较小的距离L(图2a)，使得挺杆8在零位置中具有围绕挺杆轴线AS最大为3°的运动间隙，以此抵制了挺杆8被卡紧。
在图2a中再次详细示出了根据图1和2的机电促动器2的引导区域12与挺杆8之间的距离L。此外，在图2a中示出了根据图1的盘式制动器1的转动杆7。转动杆7处于初始定位S中。挺杆8在转动杆7的初始定位S中的定位清晰可见。挺杆8以杆臂8a轴向地支撑在转动杆7的容纳部45内。如图2所描述地，凸轮盘10的止动部11将挺杆8定固，以防转动杆7的不希望的转动运动D以及防止与之相关的挺杆8的脱落。
替选地，在根据图3的第二实施方式中，挺杆8可以经由弹簧20保持在定位中。图3示出了在转动杆7的初始定位S(图2a)中的挺杆8和弹簧20的位置。弹簧20经由第一端部止动部20a轴向紧固在弹簧容纳部21上。被构造为碟形弹簧的弹簧容纳部21径向支撑在促动器壳体5的引导区域12的第一内壁13上。附加地，弹簧容纳部21具有开口21a以用于轴向穿引挺杆8的杆臂8a。弹簧20在挺杆8上被轴向推移，并且以第二端部止动部20b轴向和径向地支撑在挺杆8的杆臂8b上。由于在挺杆8朝转动杆7的方向(图2a)轴向运动期间弹簧20朝凸轮盘10的方向施加了轴向的反力，因此防止了挺杆8的轴向脱落，并且防止了挺杆8围绕挺杆轴线AS的扭转。
在图4中示出了用于定位根据图1的盘式制动器1的机电促动器2的挺杆8的另一可行方案。在图4中，经由相对于挺杆8平行布置的第一弹簧30和与第一弹簧30对置地平行布置的第二弹簧31保持挺杆8，以防止挺杆从凸轮盘10脱落。第二弹簧31与第一弹簧30结构相同。布置第二弹簧31所需的构件也与第一弹簧30的构件结构相同，因此在图4中仅示范性地示出了机电促动器2的具有第一弹簧30的侧。第一弹簧30在挺杆侧经由弹簧30的第一端部止动部30a并且经由第一容纳支承部32布置在挺杆8的轴6(图2)上。第二弹簧31在挺杆侧经由弹簧31的第二端部止动部31a并且经由第二容纳支承部33布置在挺杆8的轴6上。在第一弹簧30与第二弹簧31之间居中地，挺杆8固定在轴6上。第一容纳支承部32和第二容纳支承部33是能运动的，因此并非牢固地布置在轴上，并且补偿了由于凸轮盘10的转动运动而被触发的挺杆8的径向和/或轴向运动。同时，第一弹簧30经由第一弹簧保持元件34轴向地保持在与第一容纳支承部32对置的侧上。第二弹簧31又经由第二弹簧保持元件35轴向保持在与第二容纳支承部33对置的侧上。第一弹簧保持元件34和第二弹簧保持元件35由金属材料制成。在将第一弹簧30安装在第一容纳支承部32上之后，首先将第一弹簧保持元件34经由第一键槽连接部38径向定位在促动器壳体5的引导区域12处，并且紧接着经由第一螺栓连接部36在第一弹簧保持元件34的与第一键槽连接部38对置的侧上通过力锁合和形状锁合轴向固定在促动器壳体5上。针对第一弹簧30所描述的安装也适用于第二弹簧32。在将第二弹簧31安装在第二容纳支承部33上之后，首先将第二弹簧保持元件35经由第二键槽连接部39径向定位在促动器壳体5的引导区域12处，并且紧接着经由第二螺栓连接部37在第二弹簧保持元件35的与第二键槽连接部39对置的侧上通过力锁合和形状锁合轴向固定在促动器壳体5上。
附图标记列表
1 盘式制动器
2 机电促动器
3 压紧弓架
4、4a 制动衬片
5 促动器壳体
6 轴
7 转动杆
8 挺杆
8a 引导滚子
8b 杆臂
10 凸轮盘
11 止动部
12 引导区域
13 促动器壳体5的引导区域12的第一内壁
13a 促动器壳体5的引导区域12的第二内壁
14 贴靠面
15 凸轮盘10的外端部
20 弹簧；压缩弹簧
20a 弹簧20的第一端部止动部
20b 弹簧20的第二端部止动部
21 弹簧容纳部
21a 弹簧容纳部21的开口
30 第一弹簧
31 第二弹簧
30a 第一弹簧30的端部止动部
31a 第二弹簧31的端部止动部
32 第一容纳支承部
33 第二容纳支承部
34 第一弹簧保持元件
35 第二弹簧保持元件
36 第一螺栓连接部
37 第二螺栓连接部
38 第一键槽连接部
39 第二键槽连接部
40 制动支架
41 制动钳
42、42a 引导栓
44 挺杆8的滑动斜边
45 转动杆7的容纳部
46 制动盘
A 机电促动器的轴向轴线
A-A 截面
L 距离
AS 挺杆轴线
D 转动杆7的转动运动
S 初始定位

Claims (15)

1.用于车辆的、尤其是用于商用车辆的具有机电促动器(2)的盘式制动器(1)，所述盘式制动器用于经由转动杆(7)和两个制动衬片(4、4a)夹紧制动盘(46)，并且其中，所述机电促动器(2)包括促动器壳体(5)、经由轴(6)布置在所述促动器壳体(5)内的凸轮盘(10)和沿轴向轴线(A)与所述凸轮盘(10)作用连接的挺杆(8)，其特征在于，所述凸轮盘(10)具有止动部(11)，并且所述止动部(11)被设立成用于在所述转动杆(7)的初始定位(S)中使所述挺杆(8)沿所述机电促动器(2)的轴向轴线(A)的方向与所述凸轮盘(10)对立地固定。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述机电促动器(2)在所述挺杆(8)的用于沿所述轴向轴线(A)引导所述挺杆(8)的引导区域(12)与所述促动器壳体(5)的引导区域(12)的第一内壁(13)之间具有距离(L)，并且所述距离(L)被设计成用于使所述挺杆(8)从所述转动杆(7)的初始定位(S)开始在0°至5°之间的范围内能围绕挺杆轴线(AS)运动。
3.根据权利要求1或2所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述止动部件(11)朝所述挺杆(8)的方向在径向具有贴靠面(14)，并且在初始定位(S)中，所述挺杆(8)贴靠在所述贴靠面(14)上，并且其中，所述促动器壳体(5)的引导区域(12)相对于所述轴向轴线(A)在端侧具有第二内壁(13a)，并且在初始定位(S)中，所述挺杆(8)贴靠在所述促动器壳体(5)的引导区域(12)的第二内壁(13a)上。
4.根据权利要求3所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述挺杆(8)具有引导滚子(8a)和朝所述盘式制动器(1)的转动杆(7)的方向轴向地布置的杆臂(8b)，并且所述杆臂(8b)在初始定位(S)中径向贴靠在所述贴靠面(14)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述凸轮盘(10)呈蜗牛状地构成，并且所述止动部(11)径向布置在所述凸轮盘(10)的外端部(15)上。
6.用于车辆的、尤其是用于商用车辆的具有机电促动器(2)的盘式制动器(1)，所述盘式制动器用于经由转动杆(7)和两个制动衬片(4、4a)夹紧制动盘(46)，并且其中，所述机电促动器(2)包括促动器壳体(5)、经由轴(6)布置在所述促动器壳体(5)内的凸轮盘(10)和沿轴向轴线(A)与所述凸轮盘(10)作用连接的挺杆(8)，其特征在于，弹簧(20)包围所述挺杆(8)，所述弹簧(20)以第一端部止动部(20a)轴向布置在促动器壳体(5)上，所述弹簧(20)以第二端部止动部(20b)轴向布置在所述挺杆(8)上，并且所述弹簧(20)被构造成用于将所述挺杆(8)轴向和径向固定在所述转动杆(7)的初始定位(S)中。
7.根据权利要求6所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述促动器壳体(5)具有弹簧容纳部(21)，并且所述弹簧容纳部(21)被构造成用于沿轴向方向支撑所述弹簧(20)的第一端部止动部(20a)。
8.根据权利要求7所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述弹簧容纳部(21)是碟形弹簧(21)，并且所述碟形弹簧(21)具有开口(21a)以用于穿引所述挺杆(8)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述弹簧(20)是压缩弹簧(20)。
10.用于车辆的、尤其是用于商用车辆的具有机电促动器(2)的盘式制动器(1)，所述盘式制动器用于经由转动杆(7)和两个制动衬片(4、4a)夹紧制动盘(46)，并且其中，所述机电促动器(2)包括促动器壳体(5)、经由轴(6)布置在所述促动器壳体(5)内的凸轮盘(10)和沿轴向轴线(A)与所述凸轮盘(10)作用连接的挺杆(8)，其特征在于，沿所述挺杆(8)切向地布置有第一弹簧(30)，并且对置于所述第一弹簧(30)沿所述挺杆(8)切向地布置有第二弹簧(31)，其中，所述第一弹簧(30)和所述第二弹簧(31)被构造成用于将所述挺杆(8)轴向和径向地保持在转动杆(7)的初始定位(S)中。
11.根据权利要求10所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述挺杆(8)的引导滚子(8a)相对于所述轴向轴线(A)竖直地具有第一容纳支承部(32)以用于固定所述第一弹簧(30)的端部止动部(30a)，并且所述引导滚子(8a)相对于所述轴向轴线(A)竖直地具有第二容纳支承部(33)以用于固定所述第二弹簧(31)的端部止动部(31a)。
12.根据权利要求10或11所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述机电促动器(2)具有用于容纳所述第一弹簧(30)的端部止动部(30a)的第一弹簧保持元件(34)，并且所述机电促动器具有用于容纳所述第二弹簧(31)的端部止动部(31a)的第二弹簧保持元件(35)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述第一弹簧保持元件(34)径向固定在所述促动器壳体(5)的引导区域(12)的第一内壁(13)上，并且所述第二弹簧保持元件(35)径向固定在所述促动器壳体(5)的引导区域(12)的第一内壁(13)上。
14.根据权利要求13所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述第一弹簧保持元件(34)经由第一螺栓连接部(36)和第一键槽连接部(38)固定在所述促动器壳体(5)的引导区域(12)的第一内壁(13)上，并且所述第二弹簧保持元件(35)经由第二螺栓连接部(37)和第二键槽连接部(39)固定在所述促动器壳体(5)的引导区域(12)的第一内壁(13)上。
15.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述促动器壳体(5)是铝制壳体。
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