CN112714835A - 调节制动组件间隙的方法和制动组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节制动组件间隙的方法，该制动组件包括：制动盘；制动衬块；促动器，该促动器具有输出轴，沿正向方向驱动输出轴使制动衬块和制动盘进入限定制动位置的摩擦接合，沿反向方向驱动输出轴使制动衬块和制动盘脱离接合并将制动衬块移动到闲置位置；以及间隙调节器，用于调节制动衬块与制动盘之间的预定轴向间隙距离，其中制动衬块从闲置位置沿反向方向移动到预定参考位置，并且启动制动衬块与制动盘之间的轴向间隙距离的调节。

Description

调节制动组件间隙的方法和制动组件
技术领域
本发明涉及一种用于调节制动组件间隙的方法。此外，本发明提供了一种制动组件。
背景技术
通常，电促动的制动组件包括制动衬块和制动盘，用于彼此摩擦接合并建立制动力。制动衬块与制动盘之间的摩擦接触通常由促动器建立，促动器向制动衬块施加促动器力以在制动盘的方向上移动制动衬块。由于制动衬块与制动盘之间的摩擦接触，会发生制动衬块磨损和制动盘磨损，这将导致处于空闲位置或闲置位置的制动衬块与制动盘之间的距离发生变化，在空闲位置或闲置位置没有施加促动器力，因此没有建立制动力。磨损的增加导致，首先，可能不再达到最大制动力，其次，期望的制动力不同于实际施加的制动力。
从US 2008/0156593A1可知一种补偿衬垫磨损的机械调节器机构。在制动衬块与制动盘的接合制动情况下，或者替代地在闲置位置，即空闲位置，机械调节被连续触发，在闲置位置，不施加制动力，并且在每个制动操作情况之后，制动衬块相对于制动盘移动到闲置位置。
然而，这种机械调节机构分别不适用于许多制动组件应用或环境。
例如，为了避免对制动部件的损坏，特别是当车轮制动促动器以高速操作并且发生故障或失去电源时，能量吸收和/或存储单元可以被布置用于在预定操作情况下吸收促动器力。
这些能量吸收设备的结果是，没有准确地限定车轮制动促动器不施加促动力或制动力的促动器闲置位置，或空闲点，而是促动器闲置位置取决于制动动态。特别地，促动器的输出轴在每次制动促动之后返回到稍微不同的轴向位置，使得通常用于触发间隙调节的空闲点轴向变化，因此是不明确的。
因此，已知的机械间隙调节装置不适用于带有能量吸收单元的车轮制动促动器，也不适用于空闲点不能被准确限定的其他应用。此外，已经发现，为了提供制动组件的可靠功能，没有必要在每次制动促动时连续执行调节过程。
发明内容
本发明的一个目的是克服现有技术的缺点，特别是提供一种更高效的调节制动组件间隙的方法，该方法特别适用于不能准确限定空闲点和/或需要能量吸收单元的应用。
该目的通过独立权利要求1和6的主题来解决。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于调节制动组件间隙的方法。制动组件包括制动盘、制动衬块、促动器，促动器具有输出轴，沿正向方向驱动输出轴使制动衬块和制动盘摩擦接合。制动衬块和制动盘摩擦接合的位置称为制动位置。输出轴可以沿反向方向被驱动使制动衬块和制动盘脱离接合，并将制动衬块移动到闲置位置。闲置位置指的是没有施加促动器力或没有施加制动力的位置，也可以指的是制动操作后，特别是在动态或行车制动操作期间，制动衬块返回到的空闲位置。
制动组件还包括间隙调节器，用于调节制动衬块与制动盘之间的预定轴向间隙距离。预定轴向间隙距离由车辆制造商或修理车辆的修车厂员工设定，使得可以实现最佳的制动操作特性，特别是可以施加最大的制动力和/或在使用者或驾驶员促动制动踏板与制动衬块将制动力传递到制动盘之间的延迟是最佳的。尽管制动衬块和/或制动盘的磨耗增加，间隙调节器用于确保制动组件的可靠制动功能。换句话说，间隙调节器补偿制动衬块和/或制动盘的磨耗，特别是通过减小和/或增加制动衬块与制动盘之间的轴向间隙距离。
根据本发明，制动衬块从闲置位置向反向方向移动，并且启动对制动件与制动盘之间的轴向间隙距离的调节。制动衬块从闲置位置开始沿反向方向运动，这种运动可被称为负冲程，这优选地通过促动器向输出轴施加反向方向定向的促动力来执行，由于这种运动，确保仅在期望或需要时才执行间隙调节步骤。此外，优选地，通过沿反向方向主动移动制动衬块超过闲置位置进入预定参考位置，提供了用于确定实际轴向间隙距离的恒定参考点。
在本发明的示例性实施例中，测量制动衬块和/或制动盘的轴向间隙值和/或磨耗水平。优选地，轴向间隙值可以被定义为制动衬块在制动位置与闲置位置之间的轴向移动幅度，特别是制动衬块在制动位置与参考位置之间的轴向移动幅度。为了进行测量，可以提供合适的测量设备并将其联接到制动组件，特别是促动器，从而可以启动间隙调节步骤。换句话说，在间隙调节步骤启动后，测量间隙和/或磨耗值。
根据本发明的进一步发展，如果检测到不期望的磨耗水平和/或不期望的间隙值，则启动调节步骤。优选地，如果测量到这种不期望的磨耗水平和/或不期望的间隙值，制动衬块从闲置位置沿反向方向移动到预定的参考位置。优选地，间隙调节量取决于制动衬块和/或制动盘的测量磨耗水平。
在本发明的示例实施例中，将制动衬块和/或制动盘的测量磨耗水平和/或测量间隙值与预定的相应阈值进行比较，其中优选地提供制动衬块和/或制动盘的磨耗水平的阈值和轴向间隙距离的阈值。如果检测到测量值与相应预定阈值之间的偏差，特别是如果制动衬块和/或制动盘的测量的磨耗水平偏离预定磨耗水平阈值和/或如果测量的间隙值偏离间隙值阈值，则可以启动调节步骤，优选地，从闲置位置沿反向方向移动制动衬块。根据本发明的进一步发展，仅当测量值与相应的预定阈值之间的偏差超过预定偏差容限时，才启动调节步骤。例如，偏差容限可能小于±5％、±7％、±10％、±15％。
根据本发明的另一个示例性实施例，制动衬块逆着能量吸收和/或存储单元沿反向方向移动，该能量吸收和/或存储单元被布置用于在预定操作情况下吸收和/或适于吸收沿反向方向作用在输出轴上的力。优选地，能量吸收和/或存储单元适于存储能量，优选地是所吸收的能量，以供再利用。能量吸收和/或存储单元也可以称为保护单元，因为防止了对制动组件和制动组件部件的损坏。
预定的操作情况可能发生在制动组件的不受控制的情况下，例如在意外的能量供应切断或制动促动器的任何内部故障时。在制动过程中，制动组件的传力部件根据制动力水平预加载。在受控情况下，促动器将传力部件移回到初始卸载位置，优选地是闲置位置，并且平稳地制动减速(brake down)传力部件的移动。如果在不使用保护单元的情况下，在制动减速(brake down)运动期间发生错误，例如故障或失去电源，则制动促动器部件将被预应力制动组件部件(优选为卡钳单元)进一步加速，并在运动结束位置被类似冲击的碰撞或撞击停止，从而导致制动组件部件(优选为促动器)的损坏。
在本发明的示例实施例中，能量吸收和/或存储单元适于耗散所吸收的力，优选地，在预定操作情况下，吸收的能量与作用在输出轴上的力相关联。例如，所吸收的力或所吸收的能量可以通过摩擦、电阻或粘性阻尼来耗散。由于能量吸收单元的布置和功能，特别是由于在预定操作情况下沿反向方向作用在输出轴上的力的耗散，过量的力或过量能量从制动组件系统中移除，以防止损坏。
在本发明的示例实施例中，能量吸收和/或存储单元适于累积吸收的力。优选地，能量吸收和/或存储单元包括弹簧构件、蓄能器或电池。累积的力，特别是累积的吸收能量，可以被馈送到车辆的能量回收系统，优选地是制动组件的能量回收系统。在这种情况下，吸收的累积能量可以随后在后续制动操作中用作促动器的能量输入。
在本发明的另一示例实施例中，能量吸收和/或存储单元适于抵消在预定操作情况下沿反向方向作用在输出轴上的力。在进一步的发展中，反作用力起作用，使得由反向方向作用在输出轴上的力引起的输出轴的动能被转变成吸收单元的动能、热能和/或电能。因此，根据可用的能量存储空间或后续制动操作所需的能量，可以累积所吸收的输出轴力的至少部分，并耗散所吸收的输出轴力的至少部分。
在本发明的示例实施例中，实现能量吸收和/或存储单元，因为促动器包括电机，电机用于沿反向方向和正向方向驱动输出轴。电机可以在发电机模式下操作，该发电机模式适于在预定操作情况下吸收输出轴力。发电机模式可以理解为下面这样的操作模式，在该模式中，机械能，优选为例如输出轴或促动器的另一驱动输出轴的运动能量，被转换成电力或电能。因此，在预定操作情况下存在的过量能量可用于馈送给发电机模式，并可用于向车辆的其他电部件供应由能量吸收单元吸收的能量。
在本发明的另一个示例实施例中，制动组件包括制动结束位置，在制动结束位置，制动衬块和制动盘摩擦接合。此外，给出了制动组件的闲置结束位置，其中制动衬块和制动盘脱离接合。止动元件可以被布置成使得其限制输出轴在反向方向上超过闲置位置的轴向运动。这意味着止动元件相对于闲置位置在反向方向上偏移。此外，能量吸收和/或存储单元可以布置成防止输出轴对止动元件的撞击，从而防止对制动组件的损坏。
在本发明的进一步发展中，能量吸收和/或存储单元包括与止动元件相关联的弹簧构件或粘性阻尼器，使得当输出轴从闲置位置沿反向方向运动时，优选地相反定向的弹簧力和/或阻尼力被施加到输出轴上。所产生的弹簧力和/或阻尼力抵消了在预定操作情况在反向方向上作用在输出轴上的临界力。因此，输出轴沿反向方向的轴向运动减慢，优选停止。
根据本发明的示例实施例，能量吸收和/或存储单元是电能吸收和/或存储单元。优选地，能量吸收和/或存储单元被电激活、或去激活和/或联接到促动器，使得在预定操作情况下，能量吸收和/或存储单元被自动激活，以便吸收输出轴力。根据本发明的进一步发展，在预定操作情况下，即使促动器没有被供应能量，促动器也接合相对应的保护电路，即以电子电阻器的形式用于耗散所吸收能量的至少部分和/或以电子蓄能器的形式用于存储所吸收能量的至少部分。
在本发明的另一示例实施例中，能量吸收和/或存储单元包括涡流制动器，也称为感应制动器、电制动器或电缓速器，其例如通过将输出轴的动能作为热量耗散来减缓或停止输出轴的轴向运动。当输出轴在预定操作情况下沿反向方向运动优选地超过闲置位置时，感应出优选地通过能量吸收单元的线圈的电流、优选地通过涡流制动器的电流，其中特别地，感应出的电流可以由能量吸收单元积累或耗散。根据涡流制动器的功能原理，由于外部磁场作用在促动器的移动部件上或者例如输出轴上，所以感应出电流，并且感应出的电流感应出相对于外部磁场相反定向的磁场。由于相对于原始磁场相反定向的磁场的事实，输出轴的运动减慢，优选地停止，由此防止了由制动促动器的高惯性和高动态导致的对制动部件的损坏。电阻器可以由促动器本身在内部实现，或者由单独的电子电阻器部件在外部实现。
在本发明的示例实施例中，促动器联接到能量吸收和/或存储单元，并且被配置为使得能量吸收和/或存储单元吸收的力由促动器耗散，其中特别地，促动器包括电阻器。例如，根据该实施例，提供了制动电阻器，在正常操作模式下，优选地，如果没有预定的操作情况发生的话，该制动电阻器可以默认地与常闭电路连接，并且经由开关主动断开。替代地和/或附加地，电容器可以连接到电路，以便存储吸收的能量，优选地用于再利用。
根据本发明的另一示例实施例，促动器可以是气动、机电或液压促动器。显然，根据本发明的发明概念因此不限于在相对应的制动组件中使用的特定类型的促动器。
根据本发明的另一方面，制动组件包括与车辆车轮旋转接合的制动盘。因此，在驾驶汽车期间，制动盘根据车轮的旋转进行旋转运动。此外，当向制动盘施加促动器力时，制动衬块与制动盘摩擦接合，优选地是为了执行动态制动操作或行车制动操作。制动组件还包括促动器，该促动器具有输出轴，输出轴沿正向方向被驱动使制动衬块和制动盘摩擦接合，该摩擦接合限定了制动组件的制动位置。促动器可以例如包括联接到输出轴的电动马达和传动构件，使得电动马达的旋转运动，优选电动马达的转子的旋转运动，通过传动构件转换成输出轴的轴向平移运动。输出轴也可以在与正向方向相反的反向方向被驱动，以使制动衬块和制动盘脱离接合，并将制动衬块移动到闲置位置。闲置位置可以被定义为没有施加促动器力或制动力的位置和/或制动操作(优选地动态制动操作)之后制动衬块移动到的位置。制动衬块的移动方向不必相对于输出轴的移动方向同轴布置，然而，输出轴的正向运动导致制动衬块优选地正向运动到与制动盘摩擦接合，并且输出轴的反向运动导致制动盘的反向方向移动，优选地脱离与制动盘的摩擦接触。
根据本发明，制动组件包括间隙调节器，该间隙调节器在制动衬块的闲置位置调节或适于调节制动衬块与制动盘之间的预定轴向间隙距离。间隙调节器可以被配置成使得为了启动调节步骤，制动衬块被促动器沿反向方向移动到预定的参考位置。因此，参考位置相对于闲置位置沿反向方向轴向偏移。
在本发明实施例的一个示例中，将制动衬块移动到参考位置(优选地从闲置位置开始)所需的促动器力比驱动输出轴正向进入制动衬块与制动盘的摩擦接合所需的促动器力和比沿反向方向驱动输出轴脱离制动衬块与制动盘之间的摩擦接合所需的促动器力更高，优选地高5％、10％、20％、30％、40％或50％以上。在制动组件的正常操作过程中，特别是在动态或行车制动操作过程中，制动组件必须执行高动态，使得输出轴沿正向和反向方向被高速驱动，并且特别是由于制动组件的移动部件在促动时的惯性，制动衬块可以在反向方向上移动超过闲置位置一小段时间和一小段距离。然而，在这些制动操作期间，制动衬块没有到达参考位置，因此没有启动调节步骤。特别地，制动衬块从闲置位置沿反向方向移动至少10毫米和/或最多100毫米。
根据本发明的进一步发展，制动组件包括用于测量轴向间隙值的传感器单元，该轴向间隙值优选地为制动衬块在制动位置与闲置位置之间的轴向幅度，特别是制动衬块在制动位置与参考位置之间的轴向幅度。轴向间隙值也可以定义为在制动衬块闲置位置与制动盘之间的距离。
在另一个示例性实施例中，传感器单元相对于促动器布置成和/或适于使得传感器单元测量制动衬块和/或制动盘的磨耗水平。显然，传感器单元可以与车辆(未示出)的电子系统(未示出)电连接。
根据本发明的进一步发展，传感器单元包括光学传感器和/或声学传感器，优选地用于独立测量磨耗水平和/或轴向间隙值。替代地，光学和声学传感器可以实现为冗余传感器系统。
在本发明的另一个示例性实施例中，制动组件，特别是促动器，包括连接到传感器单元的控制单元，使得在传感器检测到不期望的磨耗水平和/或不期望的间隙值的情况下，促动器启动调节步骤，优选地将制动衬块移动到预定参考位置。控制单元可以物理地和/或电子地连接到传感器单元。控制单元和传感器单元也可以经由无线通信系统进行通信。替代地，控制单元和传感器单元可以直接连接，例如经由电缆或者经由公共印刷电路板(PCB)的导电迹线连接，公共印刷电路板可以联接到车辆的电子系统。
根据本发明的进一步发展，控制单元将制动衬块和/或制动盘的测量磨耗水平和/或测量间隙值与相应的预定阈值进行比较。在测量值与相应的预定阈值之间存在偏差的情况下，控制单元可以进一步启动调节步骤。优选地，控制单元仅在测量值与相应的预定阈值之间的偏差超过预定偏差容限(例如，至多3％、5％、7％或至多10％)时才启动调节步骤。
在本发明的另一个示例实施例中，制动组件可以包括能量吸收和/或存储单元，该能量吸收和/或存储单元适于在预定操作情况下吸收在反向方向作用在输出轴上的力。预定的操作情况可能发生在制动组件的不受控制情况下，例如在意外的能量供应切断或制动促动器的任何内部故障时。在制动过程中，制动组件的传力部件根据制动力水平预加载。在受控情况下，促动器将传力部件移回到初始卸载位置，优选地是闲置位置，并且平稳地制动减速传力部件的运动。如果在不使用保护单元的情况下，在制动减速运动期间发生错误，例如故障或失去电源，则制动促动器部件将被预应力制动组件部件(优选为卡钳部件)进一步加速，并在运动结束位置被类似冲击的碰撞或撞击停止，从而导致制动组件部件(优选为促动器)的损坏。
在本发明的示例实施例中，能量吸收和/或存储单元适于耗散所吸收的力，优选地，在预定操作情况下，所吸收的能量与作用在输出轴上的力相关联。例如，吸收的力或吸收的能量可以通过摩擦、电阻或粘性阻尼来耗散。由于能量吸收单元的布置和功能，特别是由于在预定操作情况下在反向方向作用在输出轴上的力的耗散，过量的力或过量能量从制动组件系统中移除，以防止损坏。
在本发明的示例实施例中，能量吸收和/或存储单元适于累积所吸收的力。优选地，能量吸收和/或存储单元包括弹簧构件、蓄能器或电池。累积的力，特别是累积的吸收能量，可以被馈送到车辆的能量回收系统，优选地是制动组件的能量回收系统。在这种情况下，吸收的累积能量可以随后在后续的制动操作中用作促动器的能量输入。
在本发明的另一示例实施例中，能量吸收和/或存储单元适于抵消在预定操作情况下在反向方向作用在输出轴上的力。在进一步的发展中，反作用力起作用，使得由在反向方向作用在输出轴上的力引起的输出轴的动能被转变成吸收单元的动能、热能和/或电能。因此，根据可用的能量存储空间或后续制动操作所需的能量，可以累积所吸收的输出轴力的至少部分，并耗散所吸收的输出轴力的至少部分。
在本发明的示例实施例中，实现了能量吸收和/或存储单元，因为促动器包括用于沿反向方向和正向方向驱动输出轴的电机。电机可以在发电机模式下操作，该发电机模式适于在预定操作情况下吸收输出轴力。发电机模式可以理解为一种操作模式，在该模式中，机械能，优选为例如输出轴或促动器的另一驱动输出轴的运动能量，分别被转换成电力或电能。因此，在预定操作情况下存在的过量能量可用于馈送给发电机模式，并可用于向车辆的其他电部件供应由能量吸收单元吸收的能量。
在本发明的另一个示例实施例中，制动组件包括制动结束位置，在该位置制动衬块和制动盘摩擦接合。此外，给出了制动组件的闲置结束位置，其中制动衬块和制动盘脱离接合。止动元件可以被布置成使得其限制输出轴在反向方向上超过闲置位置的轴向运动。这意味着止动元件相对于闲置位置在反向方向上偏移。此外，能量吸收和/或存储单元可以布置成防止输出轴对止动元件的撞击，从而防止对制动组件的损坏。
在本发明的进一步发展中，能量吸收和/或存储单元包括与止动元件相关联的弹簧构件或粘性阻尼器，使得当输出轴从闲置位置在反向方向运动时，优选地相反定向的弹簧力和/或阻尼力被施加到输出轴上。所产生的弹簧力和/或阻尼力抵消了在预定操作情况在反向方向上作用在输出轴上的临界力。因此，输出轴沿反向方向的轴向运动减慢，优选地停止。
根据本发明的示例实施例，能量吸收和/或存储单元是电能吸收和/或存储单元。优选地，能量吸收和/或存储单元被电激活、或去激活和/或联接到促动器，使得在预定操作情况下，能量吸收和/或存储单元被自动激活，以便吸收输出轴力。根据本发明的进一步发展，在预定操作情况下，即使促动器没有被提供能量，促动器也接合相对应的保护电路，即以电子电阻器的形式用于耗散所吸收能量的至少部分和/或以电子蓄能器的形式用于存储所吸收能量的至少部分。
在本发明的另一示例实施例中，能量吸收和/或存储单元包括涡流制动器，也称为感应制动器、电制动器或电缓速器，其例如通过将输出轴的动能作为热量耗散来减缓或停止输出轴的轴向运动。当输出轴在预定操作情况下沿反向方向运动优选地超过闲置位置时，感应出优选地通过能量吸收单元的线圈的电流、优选地通过涡流制动器的电流，其中特别地，感应出的电流可以由能量吸收单元积累或耗散。根据涡流制动器的功能原理，由于外部磁场作用在促动器的移动部件上或者例如输出轴上，所以感应出电流，并且感应出的电流感应出相对于外部磁场相反定向的磁场。由于相对于原始磁场相反定向的磁场的事实，输出轴的运动减慢，优选地停止，由此防止了由制动促动器的高惯性和高动态导致的对制动部件的损坏。电阻器可以由促动器本身在内部实现，或者由单独的电子电阻器部件在外部实现。
在本发明的示例实施例中，促动器联接到能量吸收和/或存储单元，并且被配置为使得能量吸收和/或存储单元吸收的力由促动器耗散，其中特别地，促动器包括电阻器。例如，根据该实施例，提供了制动电阻器，在正常操作模式下，优选地，如果没有预定的操作情况发生的话，该制动电阻器可以默认地与常闭电路连接，并且经由开关主动断开。替代地和/或附加地，电容器可以连接到电路，以便存储所吸收的能量，优选地用于再利用。
根据本发明的另一示例实施例，促动器可以是气动、机电或液压促动器。显然，根据本发明的发明概念因此不限于在相对应的制动组件中使用的特定类型的促动器。
特别是在车轮制动应用中，其中这种能量吸收和/或存储单元是必要的，以防止对车轮制动组件部件的损坏，闲置位置不适合于启动间隙调节步骤，因为在制动组件的动态制动操作期间，促动器或输出轴在每次制动操作之后分别返回到稍微不同的轴向方向，这取决于相应制动应用的动态和力。因此，本发明的优点是限定了另一个参考位置，其可靠地触发或启动间隙调节步骤。
制动衬块和/或制动盘的轴向间隙距离和/或实际磨耗水平由传感器单元测量，并传送到促动器的控制单元，以便调节轴向间隙距离。经由传感器单元和控制单元，可以连续地执行和评估测量，以便决定何时进行间隙调节步骤。有利的是，间隙调节步骤仅在需要时启动或触发。该决策是根据制动衬块和/或制动盘的预定阈值轴向间隙距离值和阈值磨耗水平值做出的。
在示例性实施例中，参考位置由能量吸收和/或存储单元施加的预定力值限定。这意味着，当制动衬块从闲置位置移动到参考位置时，从而导致能量吸收和/或存储单元力指向相反的方向，即正向方向，例如，测力计可以被配置成测量力值，从而限制制动衬块沿反向方向的轴向移动，以便可靠地限定预定参考位置。替代地，在能量吸收和/或存储单元通过弹簧构件实现的情况下，参考位置可以被定义为弹簧构件的完全压下或变形位置。
应当指出的是，根据本发明的方法可以被定义为使得它实现根据本发明的所描述方面的制动组件，反之亦然。
从属权利要求给出了优选实施例。
以下详细描述参考了附图。在不同的附图中可以使用相同的附图标记来标识相同或相似的元件。在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了具体细节，例如特定的结构、功能等以便提供对要求保护的发明的各个方面的透彻理解。
然而，对于受益于本公开的本领域技术人员来说显而易见的是，所要求保护的本发明的各个方面可以在脱离这些具体细节的其他示例中实施。在某些情况下，省略了对众所周知的设备和方法的描述，以免不必要的细节模糊本发明的描述。
附图说明
图1示出了根据本发明的制动组件在第一操作情况下的示意图；
图2示出了根据本发明的制动组件在另一操作情况下的示意图；和
图3示出了根据本发明的制动组件在再一操作情况下的另一示意图。
具体实施方式
在以下对本发明优选实施例的详细描述中，根据本发明的制动组件总体上用附图标记100表示。
在图1中，示出了制动组件100的主动制动操作。在制动操作期间，制动衬块11与制动盘9摩擦接合，制动盘9与车辆的车轮(未示出)旋转接合。在制动操作中，制动衬块11将夹紧力施加到制动盘9上。制动衬块11的促动通过杆13的布置来实现。杆13的布置联接到输出轴2，输出轴2可以由促动器1促动。杆13的布置可以通过布置在输出轴2的远端15处的联接构件6形状配合地和/或力配合地联接到输出轴。杆13的布置包括枢转构件7，该枢转构件7枢转地安装在安装件17上，安装件17通常利用杆7的一端19固定地布置在车辆的底盘(未示出)上。在相对于端部19在直径方向布置的杆7的另一端21处，杆7优选地借助于联接构件6联接到输出轴2，使得杆7可以相对于安装件17进行枢转运动，并且使得输出轴2可以沿正向方向F和反向方向R上进行平移运动。出于本发明的目的，正向方向F限定了制动衬块9进入制动操作位置的移动方向，或者与制动盘9的摩擦接合的移动方向。此外，反向方向R限定了相反的方向，即当使制动盘9脱离接合并移动到没有施加制动力的闲置位置时制动衬块11的移动方向。
通常，在制动组件100的操作过程中，促动器1(例如可以是机电促动器)产生促动器力，该促动器力导致输出轴2沿正向方向F和反向方向R被驱动，以便使制动衬块11和制动盘9进入限定制动位置的摩擦接合，或者使制动衬块11和制动盘9脱离接合以释放摩擦接合。输出轴2的一个轴向端部位置由制动衬块11和制动盘9的摩擦接合或者如图1所示的制动位置限定。输出轴2沿正向方向F被驱动，以引起杆7相对于安装件17的枢转运动，使得在一端25连接到枢转杆7并在另一端27连接到制动衬块11的变速杆23将输出轴2沿正向方向F的轴向运动转变成制动衬块9沿正向方向F的轴向运动，从而与制动盘9摩擦接合。从图1中可以清楚地看出，枢转杆7相对于安装件17枢转，从而导致杆23的轴向运动，并因此导致制动衬块11的轴向运动。
制动组件100还包括间隙调节器29，其优选为机械间隙调节器，适于在制动衬块11的闲置位置调节制动衬块11与制动盘9之间的预定轴向间隙距离。间隙调节器29可以是适于调节制动衬块11与制动盘9之间的轴向间隙距离的任何调节装置。出于说明的目的，间隙调节器29布置在变速杆23处。然而，应该清楚的是，间隙调节器29可以与制动组件100的其他部件相关联。参照图2和图3更详细地解释间隙调节步骤的功能，特别是其启动。
在图1中，制动衬块11或输出轴2的另一个轴向端部位置由静止的端部止动件3表示，该静止的端部止动件优选固定地附连到车辆的底盘(未示出)。端部止挡件3可以是薄壁板或盘，优选由金属制成。端部止挡件3相对于输出轴2布置成使得在促动器1促动时，输出轴相对于端部止挡件3沿正向方向F和反向方向R执行平移相对运动，并且使得输出轴沿反向方向R的轴向运动受到端部止挡件3的限制。例如，端部止挡件3可以包括通孔1，该通孔1相对于输出轴2的正向和反向运动方向同心布置。如图所示，设置能量吸收和/或存储单元33，以便在预定操作情况下吸收在反向方向R上作用在输出轴2上的力。能量吸收和/或存储单元33布置成使得在制动组件100的正常操作期间，或者在动态制动操作期间，制动衬块11和输出轴2不会到达端部止挡件3。能量吸收和/或存储单元33在输出轴2超过闲置位置向反向方向R移动的情况下，向输出轴2施加指向正向方向F的力。
为了执行间隙调节步骤，制动衬块11和输出轴2被移动到图2所示的制动衬块11的闲置位置。如图2所示，在制动组件100的这种操作状态下，在制动衬块11与制动盘9之间沿正向方向F和反向方向R存在轴向间隙距离s。此外，输出轴2沿反向方向R移动，使得联接构件6接触能量吸收和/或存储单元33，根据所示实施例，该能量吸收和/或存储单元33由弹簧单元4实现。弹簧单元4的一端支撑在静止的端部止挡件3上，另一端支撑在促动板5上，该促动板5可以根据弹簧单元4的变形而移动。闲置位置也可以被称为被动位置，在该被动位置中不施加促动器制动力，或者在该被动位置，制动衬块11与制动盘9之间不发生摩擦接合，并且当促动器1向输出轴2施加促动力以执行制动操作时，该被动位置限定制动衬块11的起始位置。此外，如果由于例如制动衬块11和/或制动盘9的不期望的实际间隙值和/或不期望的磨耗水平而需要间隙调节，则制动衬块11首先被带到闲置位置。制动组件100可以例如包括传感器单元(未示出)，用于测量制动衬块11和/或制动盘9的实际间隙值和/或实际磨耗水平。此外，制动组件100，或促动器1，包括控制单元35，用于电子触发间隙调节步骤。控制单元35可以连接到传感器单元，使得在传感器单元检测到不期望的磨耗水平和/或不期望的间隙值的情况下，促动器1的控制单元35启动调节步骤。因此，间隙调节步骤仅在必要时启动。防止不必要的调节。
为了启动间隙调节步骤，优选地为了开始间隙调节步骤，制动衬块11或输出轴2在反向方向R上进一步移动超过制动衬块11的闲置位置，从而执行负冲程。因此，仅当制动衬块11已经执行了这样的负冲程，即在反向方向R上移动超过闲置位置时，间隙调节步骤才启动。相对于闲置位置在反向方向R上的幅度或距离将被确定，使得在制动组件100的正常操作期间，或在动态制动操作期间，制动衬块11不会到达图3所示的参考位置。如图3所示，在提供能量吸收和/或存储单元33的情况下，促动器1促动输出轴2，使得制动衬块11到达其参考位置，该促动器1必须克服施加到输出轴2上沿正向方向F(即逆着制动衬块11或输出轴2的运动方向)定向的能量吸收和/或存储单元力。示例性地，能量吸收和/或存储单元33包括弹簧构件4和促动板5，联接构件6固定地附连到促动板5，并且输出轴2在闲置位置抵靠促动板5，使得为了到达预定参考位置，弹簧构件4在其变形时产生弹簧力，该变形由输出轴2在反向方向R上轴向运动超过闲置位置引起。
特别是在车轮制动应用中，其中这种能量吸收和/或存储单元33是必要的，以防止对车轮制动组件100部件的损坏，闲置位置不适合于启动间隙调节步骤，因为在制动组件100的动态制动操作期间，根据相应制动应用的动态和力，促动器1或输出轴2在每次制动操作之后返回到稍微不同的轴向方向。因此，本发明的优点是限定了触发或启动间隙调节步骤的另一个参考位置。
如图3所示，参考位置在反向方向R上偏移超过闲置位置，并由促动器1产生的预定促动力限定，以便将制动衬块11或输出轴2带入参考位置。如图3所示，在参考位置，制动衬块11与制动盘9之间的轴向距离大于闲置位置的轴向间隙距离。在到达参考位置之后，促动器力被释放，并且制动衬块11和输出轴2分别返回到预定的闲置位置，该预定闲置位置然后用于间隙调节步骤。制动衬块11和/或制动盘9的轴向间隙距离s和/或实际磨耗水平由传感器单元(未示出)测量，并传送到促动器1的控制单元35，以便调节轴向间隙距离s。经由传感器单元和控制单元35，可以连续地执行和评估测量，以便决定何时进行间隙调节步骤。有利的是，间隙调节步骤仅在需要时被启动或触发。该决策是根据制动衬块9和/或制动盘11的预定轴向间隙距离阈值和磨耗水平阈值做出的。
在以上描述、附图和权利要求中公开的特征对于本发明在其不同实施例中单独地实现以及以任何组合实现可能是重要的。
参考标志列表
1促动器
2输出轴
3端部止挡件
4弹簧构件
5促动板
6联接构件
7杆
9制动盘
11制动衬块
13杆布置
15端部
17安装件
19、21端部
23杆
25、27端部
29间隙调节器
31通孔
33能量吸收和/或存储单元
35控制单元
100制动组件
F正向方向
R反向方向
s轴向间隙距离。

Claims (14)

1.一种用于调节制动组件(100)的间隙的方法，所述制动组件包括制动盘(9)、制动衬块(11)、促动器(1)和间隙调节器，所述促动器具有输出轴(2)，沿正向方向(F)驱动所述输出轴使所述制动衬块(11)和制动盘(9)进入限定制动位置的摩擦接合，沿反向方向(R)驱动所述输出轴使所述制动衬块(11)和制动盘(9)脱离摩擦接合并将所述制动衬块(11)移动到闲置位置，所述间隙调节器用于调节所述制动衬块(11)与所述制动盘(9)之间的预定轴向间隙距离，其中：
所述制动衬块(11)从所述闲置位置沿所述反向方向(R)移动到预定的参考位置；和
启动所述制动衬块(11)与所述制动盘(9)之间的所述预定轴向间隙距离的调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，测量轴向间隙值，优选地测量所述制动衬块(11)在所述制动位置与所述闲置位置之间的轴向幅度，特别是所述制动衬块(11)在所述制动位置与所述参考位置之间的轴向幅度，和/或所述制动衬块(11)和/或所述制动盘(9)的磨耗水平。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果检测到不期望的磨耗水平和/或不期望的间隙值，则启动调节步骤，优选地，所述制动衬块(11)沿所述反向方向(R)移动。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，将所述制动衬块(11)和/或所述制动盘(9)的所测量的磨耗水平和/或所测量的间隙值与相应的预定阈值进行比较，并且如果检测到测量值与所述相应的预定阈值之间的偏差，则启动调节步骤，其中，特别地，仅当所述测量值与所述相应的预定阈值之间的偏差超过预定偏差容限时，才启动所述调节步骤。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述制动衬块(11)逆着能量吸收和/或存储单元(33)沿所述反向方向(R)移动，所述能量吸收和/或存储单元(33)被布置成在预定操作情况下吸收沿所述反向方向(R)作用在所述输出轴(2)上的力。
6.一种制动组件(100)，包括:
与车辆车轮旋转接合的制动盘(9)；
制动衬块(11)，当促动器力施加到所述制动衬块(11)上时，所述制动衬块摩擦接合所述制动盘(9)；
促动器(1)，所述促动器具有输出轴(2)，沿正向方向(F)驱动所述输出轴(2)使所述制动衬块(11)和制动盘(9)处于限定制动位置的所述摩擦接合，沿反向方向(R)驱动所述输出轴(2)使所述制动衬块(11)和所述制动盘(9)脱离摩擦接合，并将所述制动衬块(11)移动到闲置位置；
间隙调节器，所述间隙调节器在所述制动衬块(11)的所述闲置位置调节所述制动衬块(11)与所述制动盘(9)之间的预定轴向间隙距离，其中所述间隙调节器被配置成使得为了启动调节步骤，所述制动衬块(11)被所述促动器(1)沿所述反向方向(R)移动到预定参考位置。
7.根据权利要求6所述的制动组件(100)，其中，将所述制动衬块(11)移动到所述预定参考位置所需的促动器力比沿所述正向方向(F)驱动所述输出轴(2)进入所述摩擦接合和沿所述反向方向(R)驱动所述输出轴(2)脱离所述摩擦接合所需的促动器力更高，优选高5％、10％、20％、30％、40％或50％以上，其中所述制动衬块(11)沿所述反向方向(R)移动至少10毫米和/或最多100毫米。
8.根据权利要求6或7所述的制动组件(100)，其中，所述制动组件(100)包括用于测量轴向间隙值的传感器单元，所述轴向间隙值优选为所述制动衬块(11)在所述制动位置与所述闲置位置之间的轴向幅度，特别是所述制动衬块(11)在所述制动位置与所述参考位置之间的轴向幅度。
9.根据权利要求7所述的制动组件(100)，其中，所述传感器单元相对于所述促动器(9)布置成和/或适于使得所述传感器单元测量所述制动衬块(11)和/或制动盘的磨耗水平。
10.根据权利要求8或9所述的制动组件(100)，其中，所述传感器单元包括光学传感器和/或声学传感器。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的制动组件(100)，其中所述制动组件，特别是所述促动器，包括连接到所述传感器单元的控制单元，使得在所述传感器单元检测到不期望的磨耗水平和/或不期望的间隙值的情况下，所述促动器(9)启动调节步骤。
12.根据权利要求11所述的制动组件(100)，其中，所述控制单元将所述制动衬块(11)和/或制动盘(9)的所测量的磨耗水平和/或所测量的间隙值与相应的预定阈值进行比较，并且在测量值与所述相应的预定阈值之间存在偏差的情况下启动所述调节步骤，其中，特别地，所述控制单元仅在所述测量值与所述相应的预定阈值之间的偏差超过预定偏差容限的情况下启动所述调节步骤。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的制动组件(100)，其中，用于在预定操作情况下吸收沿反向方向作用在所述输出轴(2)上的力的能量吸收和/或存储单元(33)被布置成使得当所述制动衬块(11)沿反向方向(R)移动到所述预定参考位置时，所述能量吸收和/或存储单元(33)向所述输出轴施加沿所述正向方向定向的力。
14.根据权利要求13所述的制动组件(100)，其中，所述预定参考位置由所述能量吸收和/或存储单元施加的预定力值限定。
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