CN113692370A - 用于液压制动系统的机电的制动压力产生器 - Google Patents

Abstract

用于车辆的液压制动系统（10）的机电制动压力产生器（14）。机电制动压力产生器（14）包括转化驱动侧的旋转运动为平移运动的螺纹传动装置（40）以产生制动压力。螺纹传动装置（40）包括能通过电动马达（38）转动的主轴（68）；与主轴（68）的螺纹（76）共同作用的主轴螺母（72），使主轴螺母（72）能随主轴（68）转动轴向移动；至少部分环绕主轴（68）和主轴螺母（72）的壳体（64、64a）。螺纹传动装置（40）还包括抗转布置在主轴（68）处的驱动轮（84），且主轴（68）通过驱动轮与电动马达（38）连接，其中主轴（68）和驱动轮（84）通过共同的轴承（88）相对于位置固定的壳体（64、64a）能转动支承，且驱动轮（84）至少部分沿径向环绕轴承（88）。

Description

用于液压制动系统的机电的制动压力产生器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的用于车辆的液压制动系统的机电的制动压力产生器以及一种根据权利要求8的特征的包括机电的制动压力产生器的车辆。所述机电的制动压力产生器尤其包括用于将驱动侧的旋转运动转化为平移运动螺纹传动装置以用于产生制动压力。

背景技术

驾驶员的脚踏力通常不足以用于制动机动车辆，从而该机动车辆通常装备有制动力放大器。传统的制动力放大器通常利用由内燃机所产生的负压来工作。在此，利用在马达压力与外界压力之间的压差，以便除了驾驶员的脚踏力之外还施加放大力到活塞/缸单元的活塞杆上。

对于未来的机动车辆的驱动方案而言需要替代的制动压力构建装置，因为负压不再可供用于运行传统的真空制动力放大器。为此，在此开发了使人感兴趣的机电的制动压力产生器。

在此，在活塞/缸单元处的操纵力借助于电动马达来产生。这类的机电的制动压力产生器能够不仅用于提供助力而且在线控制动系统中也用于唯一地提供操纵力。因此，机电的制动压力产生器尤其在自主行驶的方面是有利的。

由WO 2017/045804 A1已知一种传统的机电的制动力放大器，所述机电的制动力放大器在图1中示出。不同与此，本发明提出一种机电的制动压力产生器，所述机电的制动压力产生器能够不依赖于制动踏板的操纵而施加制动力。先前已知的制动力放大器1包括主轴螺母2和（未示出的）电动马达，所述主轴螺母2利用所述电动马达的运行能够通过正齿轮3被置于旋转中。所述主轴螺母2与主轴4存在有效接合，因此，所述主轴4能够借助于被置于旋转中的主轴螺母2而被置于沿着其主轴轴线5的平移运动中。为了使所述主轴4由于主轴螺母2的旋转而不一起转动，所述制动力放大器1具有轴承装置6，所述主轴4与所述轴承装置固定地连接。

所述轴承装置6包括卡箍6a，在所述卡箍的边缘处布置两个滑动轴承6b。所述滑动轴承6b在拉杆7处运行，所述拉杆基本上平行于主轴轴线5伸展。所述主轴4通过该轴承装置6能够沿轴向的方向运动并且防止转动。

发明内容

本发明的任务是提出一种机电的制动压力产生器，所述机电的制动压力产生器在结构空间、功能性和制造成本方面得到改善。

该任务通过一种具有根据权利要求1的特征的用于液压制动系统的机电的制动压力产生器来解决。相应地所引用的从属权利要求反映了本发明的有利的改进方案。

本发明提出了一种用于车辆的液压制动系统的机电的制动压力产生器。所述机电的制动压力产生器包括用于将驱动侧的旋转运动转化为平移运动的至少一个螺纹传动装置以用于产生制动压力。在此，所述螺纹传动装置包括主轴，所述主轴能够通过电动马达转动；主轴螺母，所述主轴螺母与所述主轴的螺纹共同作用，从而所述主轴螺母能够随着主轴的转动而沿轴向移动；和壳体，所述壳体至少部分地环绕所述主轴和所述主轴螺母。

此外，所述螺纹传动装置包括驱动轮，所述驱动轮抗转动地布置在主轴处，并且所述主轴通过所述驱动轮与所述电动马达连接，其中，所述主轴和所述驱动轮通过共同的轴承相对于位置固定的壳体能转动地支承。

螺纹传动装置不仅理解为纯粹的螺杆传动——在所述螺杆传动的情况下主轴螺母与主轴直接接触——而且也理解为滚珠丝杠传动。滚珠丝杠传动是带有插入在主轴与主轴螺母之间的滚珠的螺旋传动装置。这两个部件分别具有螺旋形的槽，所述槽共同构成填充有滚珠的螺旋形的管道。在螺纹中横向于螺旋线的形状配合的连接不是如在纯粹的螺杆传动的情况下那样发生在螺纹槽与螺纹坝（Gewinde-Damm）之间而是通过滚珠来发生。

在此，所述驱动轮能够直接与电动马达接合。同样地，所述电动马达能够与放置在前的传动装置直接连接，所述传动装置与所述驱动轮直接接合。

根据本发明，所述主轴和所述驱动轮通过共同的轴承相对于所述壳体支承。这样的布置是可行的，因为所述驱动轮抗转动地与所述主轴连接。优选地，所述驱动轮附加地沿轴向的方向固定在所述主轴上。因此，通过这样的布置不必为所述主轴或者驱动轮设置另外的轴承。由此能够节省用于额外的轴承的结构空间、重量和成本。附加地，所述驱动轮的和主轴的支承的功能通过轴承来满足。由此，这样的机电的制动产生器能够被更小地并且更经济地制造。

此外，所述轴承至少部分地被所述驱动轮沿径向环绕。换句话说，所述轴承至少部分地布置在驱动轮的区域中，从而所述轴承和驱动轮覆盖所述主轴的相同的沿轴向的区域。优选地，所述轴承完全地被所述驱动轮沿径向环绕。通过所述轴承的这样的布置能够降低所述驱动轮和所述轴承所需的结构空间，从而这样的机电的制动压力产生器能够被更小地构造。

在本发明的另一优选的实施方式中，所述轴承构造为滚动轴承。这样的轴承能够以各种各样的方式来获得，从而能够在例如大小和承载力方面选择最佳的轴承。

优选地，所述轴承布置在主轴与壳体之间。换句话说，所述主轴直接通过所述轴承相对于所述壳体被支承。因此，所述轴承直接抵靠在所述主轴处并且在所述壳体处，从而通过所述轴承确保了所述主轴相对于所述壳体的支承。与所述主轴相反，所述驱动轮被间接地支承。这意味着，所述驱动轮通过连接部而相对于所述主轴被同样地支承。由此能够实现所述主轴的良好的支承。附加地能够装配较小的轴承，从而节省结构空间和重量。

在一种替代的构造方案中，所述轴承布置在驱动轮与壳体之间。因此，所述驱动轮直接通过所述轴承相对于所述壳体被支承。所述壳体也如所述驱动轮那样两者都直接抵靠在轴承处，从而通过所述轴承确保了所述驱动轮相对于所述壳体的支承。相反地，所述主轴仅仅被间接地支承。这意味着，所述主轴通过连接部而相对于所述驱动轮被同样地支承。这能够实现所述驱动轮的直接的支承。

有利地，所述轴承布置在所述驱动轮的背离所述主轴的端侧上。背离所述主轴的端侧被理解下述侧部，所述侧部远离所述主轴的纵向延伸指向。由此，所述轴承在所述机电的制动压力产生器的装配期间必须在所述驱动轮之后被装配在所述主轴上。为了相对于所述轴承支承所述壳体，通常必须设置额外的壳体部件，所述壳体部件包围所述驱动轮。在该壳体部件处能够紧固所述制动压力产生器的另外的装置。

在另一有利的实施方式中，所述轴承布置在所述驱动轮的面向所述主轴的端侧上。在此，面向所述主轴的端侧是所述驱动轮的下述侧部，所述侧部指向主轴的纵向延伸。由此，所述轴承在所述机电的制动压力产生器的装配期间必须在驱动轮之前被装配在所述主轴上。这能够具有在装配或者结构方面的优点。附加地，与将所述轴承布置在背离所述主轴的端侧上相反，不需要包围所述驱动轮的壳体部件，从而这样的机电的制动压力产生器能够被构造更小。

所述轴承和所述驱动轮优选地布置在主轴端部处。换句话说，所述主轴没有明显地伸出超过轴承-驱动轮-装置，从而为此不必设置额外的结构空间。此外，所述轴承和所述驱动轮能够更简单地从所述主轴端部装配。

此外，本发明提出了一种带有用于液压制动系统的机电的制动压力产生器的车辆。利用这样的车辆能够得到针对所述机电的制动压力产生器所提及的优点。在一种优选的实施方式中，该车辆能够是自动化的或者完全自主的车辆。

附图说明

本发明的实施例在附图中被示出并且在在下文的说明中被更详细地阐释。其中：

图1示出了由现有技术已知的机电的制动力放大器的示图；

图2示出了用于带有机电的制动压力产生器的车辆的液压制动系统的示意图；

图3示出了用于机电的制动压力产生器的螺纹传动装置的第一实施例的纵向剖视图；

图4示出了用于机电的制动压力产生器的螺纹传动装置的第二实施例的纵向剖视图；并且

图5示出了用于机电的制动压力产生器的螺纹传动装置的第三实施例的纵向剖视图。

具体实施方式

在图2中示出了用于带有机电的制动压力产生器14的车辆的液压制动系统10的示意图。所述液压制动系统10包括机电的制动压力产生器14。该制动压力产生器14包括活塞/缸单元18，所述活塞/缸单元通过制动液容器22供应有制动液。

所述活塞/缸单元18能够通过由驾驶员操纵的制动踏板26来操控，并且所得到的制动踏板行程通过踏板行程传感器30来测量并且继续传递到控制器34处。虽然图2在原则上示出了制动力放大器，但在此重要的是：所述制动踏板行程通过所述踏板行程传感器30来测量。在没有制动踏板行程的情况下也能够产生制动压力，从而车辆在自主的行驶状态下也能够被制动。

所述控制器34基于所测量的制动踏板行程来产生用于制动压力产生器14的电动马达38的控制信号。与制动压力产生器14的（未示出的）传动装置连接的所述电动马达38根据所述控制信号来强化由所述制动踏板26所输入的制动力。为此，相应于制动踏板26的操纵，布置在制动压力产生器14中的螺纹传动装置40通过电动马达38被操控，从而所述电动马达38的旋转运动被转化为平移运动。

通过操纵所述制动踏板26，借助于所述制动压力产生器14给存在在所述活塞/缸单元18中的制动液加压。该制动压力通过制动管路42被传递到制动液压系统46处。在此仅仅作为方框被示出的所述制动液压系统46通过不同的阀和另外的用于构造例如电子稳定程序（ESP）的组件构成。所述制动液压系统46附加地与至少一个车轮制动装置50连接，从而通过阀的相应的切换能够在车轮制动装置50处施加制动力。

图3示出了用于所述机电的制动压力产生器14的螺纹传动装置40的第一实施例的纵向剖视图。所述螺纹传动装置40包括壳体64，所述壳体环绕主轴68的一部分。所述壳体64在该实施例中由金属成形。附加地，所述螺纹传动装置40包括主轴螺母72，所述主轴螺母环绕所述主轴68的区段并且与主轴68的螺纹76接合。

驱动轮84在主轴端部80处抗转动地与所述主轴68连接，从而所述主轴68能够通过在图2中所示出的电动马达38被驱动。所述主轴68通过电动马达38被置于转动运动中并且由此沿轴向的方向移动与所述螺纹76共同作用的主轴螺母72。

所述螺纹传动装置40附加地包括轴承88，所述轴承构造为滚动轴承。所述主轴68和所述驱动轮84通过所述轴承88相对于壳体64被支承。所述滚动轴承在主轴端部80处布置在所述壳体64与所述主轴68之间。特别地，所述驱动轮84在面向所述主轴68的端侧上形成凹口92，从而将所述轴承88定位在所述驱动轮84的凹口92中。由此，所述轴承88沿径向被驱动轮84环绕并且布置在所述驱动轮84的面向主轴68的端侧上。

用于机电的制动压力产生器14的螺纹传动装置40的第二实施例在图4中被示出。该实施例与在图3所示出的第一实施例如此地区别在于：所述轴承88布置在所述驱动轮84的背离所述主轴68的端侧上。与此相应地，在驱动轮84中的凹口92构造在该端侧上。在该实施例中构造额外的壳体部件64a，所述壳体部件包围驱动轮84，从而所述主轴68通过所述轴承88相对于所述壳体64被支承。

图5示出了用于所述机电的制动压力产生器14的螺纹传动装置40的第三实施例的纵向剖视图。该实施例如在图3中所示出的第一实施例那样类似地构造。与所述第一实施例相反的是：所述轴承88然而不是布置在所述主轴68与所述壳体64之间，而是布置在所述壳体64与所述驱动轮84之间，从而所述主轴68通过所述驱动轮84被支承。

在图5所示出的实施例中，所述轴承88布置在所述驱动轮84的面向所述主轴68的端侧上。同样地可行的是：所述轴承88布置在所述驱动轮84的背离所述主轴68的端侧上。

Claims (8)

1.用于车辆的液压制动系统（10）的机电的制动压力产生器（14），所述机电的制动压力产生器带有用于将驱动侧的旋转运动转化为平移运动的至少一个螺纹传动装置（40）并且带有能由所述螺纹传动装置（40）操纵的活塞/缸单元（18）以用于产生制动压力，其中所述螺纹传动装置（40）包括：

- 主轴（68），所述主轴能够通过电动马达（38）转动；

- 主轴螺母（72），所述主轴螺母与主轴（68）的螺纹（76）共同作用，从而所述主轴螺母（72）能够随着所述主轴（68）的转动而沿轴向移动；

- 壳体（64、64a），所述壳体至少部分地环绕所述主轴（68）和所述主轴螺母（72）；和

- 驱动轮（84），所述驱动轮抗转动地布置在所述主轴（68）处，并且所述主轴（68）通过所述驱动轮与电动马达（38）连接，

其特征在于，

所述主轴（68）和所述驱动轮（84）通过共同的轴承（88）相对于位置固定的壳体（64、64a）能转动地支承，并且所述轴承（88）至少部分地被所述驱动轮（84）沿径向环绕。

2.根据权利要求1所述的机电的制动压力产生器（14），其特征在于，所述轴承（88）构造为滚动轴承。

3.根据上述权利要求中任一项所述的机电的制动压力产生器（14），其特征在于，所述轴承（88）被布置在主轴（68）与壳体（64、64a）之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机电的制动压力产生器（14），其特征在于，所述轴承（88）被布置在驱动轮（84）与壳体（64、64a）之间。

5.根据上述权利要求中任一项所述的机电的制动压力产生器（14），其特征在于，所述轴承（88）被布置在所述驱动轮（84）的背离所述主轴（68）的端侧上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机电的制动压力产生器（14），其特征在于，所述轴承（88）被布置在驱动轮（84）的面向所述主轴（68）的端侧上。

7.根据上述权利要求中任一项所述的机电的制动压力产生器（14），其特征在于，所述轴承（88）和所述驱动轮（84）被布置在主轴端部（80）处。

8.车辆，所述车辆包括根据上述权利要求中任一项所述的用于液压制动系统（10）的机电的制动压力产生器（14）。

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