CN115427705A - 用于机电制动器卡钳活塞的简化安装的螺旋连接机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机电制动器活塞的螺旋连接机构，该螺旋连接机构被配置成安装在活塞内，该螺旋连接机构包括通过具有纵向轴线(AX)的螺旋连接相协作的套筒(13)和驱动构件(9)、以及用于使套筒相对于活塞绕纵向轴线(AX)旋转地锁定以及轴向地固持机构的装置(14)，所述装置包括固定至套筒(13)并且正交于纵向轴线(AX)延伸的板(28)、与活塞的轴向壁相协作的至少三个轴向延伸部(32)、以及与活塞的轴向壁相协作的至少一个径向形状(40)。

Description

用于机电制动器卡钳活塞的简化安装的螺旋连接机构
技术领域
本发明涉及一种用于具有机电致动器的盘式制动器卡钳的活塞的螺旋连接机构。
背景技术
机电盘式制动器包括跨在制动盘上的卡钳，这种卡钳包括卡钳本体，该卡钳本体在盘的两侧承载两个衬块并且配备有用于在启用时使这些衬块压靠该盘的机电致动器，以便产生制动转矩。
卡钳本体具有在致动器与其中一个衬块之间延伸的圆柱形壳体，可移动活塞(其具有支承在这个衬块上的头部)在该圆柱形壳体中滑动。致动器具有联接至驱动器或驱动构件的输出轴，该输出轴形成位于圆柱形壳体中并且部分地位于活塞中的螺旋型连接的一部分，以插置在致动器与活塞头部之间。
当启用致动器时，该致动器经由其输出轴来施加转矩，该转矩通过螺旋连接机构转化成压力，使得活塞将衬块压到盘上。卡钳通常被安装为沿盘的轴向方向浮动，使得单个活塞所施加的压力足以使这两个相对的衬块压靠该盘。
在这样的系统中，螺旋连接是不可逆的：施加在活塞上的力不会引起驱动旋拧所施加的转矩。这种连接包括套筒，驱动构件拧入该套筒中，该套筒容纳在活塞中并通过棱形类型的连接结合至活塞，即，该棱形类型的连接允许套筒在活塞中纵向地滑动但防止套筒相对于活塞旋转。活塞在其壳体中滑动，但相对于卡钳本体旋转地锁定。
棱形连接通过以下方式制成：将板固定至套筒并使其横向于套筒的轴线延伸、并使板在其外周边上具有与在活塞的内表面上形成的纵向肋相协作的槽口。
当启用致动器时(这大致与驻车制动器命令相对应)，支承抵靠活塞头部的内部面的套筒将活塞推向盘。独立地，对活塞壳体加压(大致与行车制动器命令相对应)也允许将这个活塞压向盘。
然而，在组装制动器期间，尤其在安装螺旋连接机构期间，螺旋连接机构可能相对于纵向轴线歪斜，这使进一步组装、尤其是驱动构件与电动机之间的连接变得复杂。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于机电盘式制动器卡钳活塞的螺旋连接机构，该螺旋连接机构促进制动器的组装。
上述目的通过一种用于机电盘式制动器卡钳活塞的螺旋连接机构得以实现，该螺旋连接机构包括通过螺旋连接彼此相协作的套筒和驱动构件、以及用于使套筒在活塞中旋转地止动的装置，所述止动装置还确保将套筒和驱动构件固持在与活塞同轴的位置。
在一个示意性实施方式中，旋转止动和轴向固持装置包括附接至套筒的板、以及轴向延伸部，这些轴向延伸部的形状被设定成与活塞的内表面相协作并确保套筒相对于活塞的旋转锁定以及套筒与活塞轴线的对准。
在另一示意性实施方式中，旋转止动和轴向固持装置包括附接至套筒的板、轴向延伸部、以及至少一个形状，这些轴向延伸部的形状被设定成与活塞的内表面相协作并确保其与活塞轴线的对准，该至少一个形状与活塞的内表面相协作并确保套筒相对于活塞的旋转锁定，并且
非常有利地，装置是通过切割、弯折以及冲压金属片材制成的。制造是非常简单的。此外，板和延伸部组件的质量较低。
换言之，防旋转功能辅以防倾斜功能。与此附加功能相关联的成本非常低、或者甚至是零成本。
然后本发明的目的在于一种用于机电制动器活塞的螺旋连接机构，该螺旋连接机构被配置成安装在所述活塞中，该螺旋连接机构包括通过具有纵向轴线的螺旋连接相协作的套筒和驱动构件、以及用于使所述套筒相对于活塞绕纵向轴线旋转地锁定并且轴向地固持该机构的装置，所述装置包括附接至套筒并且正交于纵向轴线延伸的板。该旋转锁定和轴向固持装置包括与活塞的轴向壁相协作的至少三个轴向延伸部、以及与活塞的轴向壁相协作的至少一个径向形状。
在一个示意性实施方式中，至少一个径向形状由轴向延伸部承载。
至少一个径向形状可以是沿轴向延伸部轴向延伸的凹槽或肋。
在另一示意性实施方式中，至少一个径向形状是板的外部边缘中的突出部或凹部。
在一个有利示例中，装置是通过切割和弯折金属片材制成的。
本发明的一个目的还在于一种机电制动器卡钳，该机电制动器卡钳包括卡钳本体，该卡钳本体包括包围活塞和螺旋连接机构的壳体，所述活塞包括由底部和侧壁界定的内部壳体以及根据本发明所述的机构，所述侧壁在其内表面中包括与径向形状相协作的至少一个形状，所述形状在侧壁的内表面的整个轴向尺寸上轴向地延伸。
本发明的一个目的还在于一种盘式制动器，该盘式制动器包括根据本发明的卡钳以及连接至驱动构件的电动机。
本发明的一个目的还在于一种用于制造根据本发明的螺旋连接机构的方法，该方法包括：
a)提供套筒和驱动构件并组装该套筒和该驱动构件，
b)将金属片材切割成包括板和长形部分的形状，
c)使所述长形部分变形以便形成轴向延伸部并且可选地形成至少一个径向形状，
d)将所述形状附接至所述套筒。
在一个示例中，所述形状包括至少一个径向形状以及与板相切的长形部分。例如，步骤c)可以包括弯折以使这些长形部分绕相对于纵向轴线径向延伸的轴线折叠。
在另一示例中，所述形状包括径向延伸的长形部分。例如，步骤c)包括弯折以使这些长形部分绕与由板围成的圆相切的轴线折叠，以及冲压至少一个长形部分以形成至少一个径向形状。
附图说明
使用以下描述和附图，将更好地理解本发明，在附图中：
图1是机电盘式制动器的示意性截面视图。
图2是根据示意性实施方式的螺旋连接机构的立体图。
图3是图2的机构安装在盘式制动器活塞中的局部纵向截面视图。
图4是根据另一示意性实施方式的螺旋连接机构的立体图。
图5是根据另一示意性实施方式的螺旋连接机构的立体图。
具体实施方式
在图1中，可以看到以1表示的机电盘式制动器，该机电盘式制动器包括卡钳2，该卡钳包括卡钳本体3，该卡钳本体承载两个衬块4和5，这两个衬块夹着盘6，所述卡钳本体3配备有机电致动器(未展示)。
卡钳本体包括在致动器与其中一个衬块之间延伸的圆柱形壳体7，在该圆柱形壳体中容纳有可移动活塞8，该可移动活塞的头部支承在衬块4上，这个活塞8可相对于卡钳本体3沿轴向方向AX平移地移动并且绕轴线AX旋转地锁定。
通过螺旋连接机构9使这个活塞8向衬块4移动或压靠该衬块，该螺旋连接机构联接至致动器(未展示)，螺旋连接机构9主要容纳在活塞8中。
这个螺旋连接机构9包括拧入套筒13的驱动器或驱动构件11，该驱动器或驱动构件承载用于使套筒13相对于活塞8旋转地锁定并且使机构与活塞的轴线AX保持对准的装置14。如图1中可见的，套筒13和装置14位于由活塞8的圆柱形裙部16界定的内部空间中。
更具体地，驱动构件11包括螺纹本体17，该螺纹本体具有自由端部18和用于联接至致动器(未展示)的联接端部19、以及位于联接端部19附近的头部21。
头部21的形状大致被设定为具有显著厚度的圆形板，其外直径小于裙部16的内直径。这个头部21具有朝向联接端部19定向的支承面23，并且该头部通过该支承面通过支承垫圈24来支承抵靠圆柱形壳体7的平坦底部22。
如图1中可见的，联接端部19经由形成在卡钳本体3的界定底部22的壁26中的孔27而密封地穿过这个壁26，以允许将致动器(未展示)的输出轴联接至这个端部19，因此，该联接端部从卡钳本体3突出。例如，端部19具有六边形类型的空心腔体，致动器的输出轴的一端部(该端部在壁26的外部面上装配至卡钳本体3)接合到该空心腔体中。这种类型的连接不是限制性的。
响应于驻车制动器命令，驱动构件11沿拧紧方向旋转允许套筒13背离头部21移动，从而使得该套筒将活塞8压靠衬块4以便产生制动转矩。相反地，响应于驻车制动器释放命令沿释放方向旋转使套筒13朝向头部21移动，从而减小并取消制动转矩。
此外，壳体7和机构9浸没在液体中。响应于启用行车制动器的命令，这种液体的压力增大，因此使活塞压靠衬块4以产生制动转矩。相反地，响应于行车制动器释放命令而减小的压力使得活塞施加在衬块4上的压力减小，以减小或者甚至取消制动转矩。
在图2中，可以看到装置14的示意性实施方式。
装置14包括板28和轴向延伸部32，该板包括围绕套筒13安装的中心孔口30，这些轴向延伸部从板的径向外周边朝向头部21延伸。例如，通过压接使板不可相对于套筒旋转地移动。有利地，套筒具有轴向凹槽以改进旋转夹持。
在所展示的示例中，套筒13包括头部34和本体36，该本体带有内螺纹，并且螺纹驱动构件进入该本体中。
轴向延伸部包括轴向凹槽40，这些轴向凹槽旨在与活塞裙部8的内部壁所承载的轴向肋42(图3)相协作，并且通过协作来改进板并且因此套筒相对于活塞的夹持。替代性地，这些轴向延伸部40具有肋，并且裙部具有凹槽。这些轴向延伸部围成的圆的外直径大致等于或小于活塞的内直径，以确保将机构插入活塞中，同时确保机构与活塞轴线之间的对准。应理解的是，机构与活塞轴线的对准可以不太准确，允许有制造间隙公差。
替代性地，这些轴向延伸部中的仅一部分具有与活塞相协作的肋或凹槽(例如单个肋或凹槽)，这足以使套筒相对于活塞旋转地锁定。
在所展示的示例中，装置14包括四个轴向延伸部32。替代性地，装置14包括三个或更多个轴向延伸部。优选地，这些轴向延伸部围绕板均匀地成角度分布。
非常有利地，板28和这些轴向延伸部32通过切割片材、弯折和/或冲压钢片材一件式制成。
因此，装置14的产生相对简单且便宜。
切割之后，这些延伸部从板径向地延伸、通常具有四角星形状。
在这个示例中，在这些轴向延伸部32与板28的附接处制出切口44，从而减小弯折期间弯折所需的力以及限制出现“材料鼓起”。
在图3中，可以看到图2的机构被安装在活塞中，其中，这些轴向延伸部32形成腿部以确保套筒和驱动构件与活塞轴线对准。
这进一步促进了制动器的组装。实际上，如图3中所描绘的，当活塞安装在卡钳壳体7中时，驱动构件的端部19沿壳体7的纵向轴线AX滑动并且自动地与卡钳本体的孔27(其与轴线AX对准)对准。
替代性地，通过使板的径向突出部在板的平面内延伸并与活塞中的轴向凹槽相协作来实现旋转夹持，并且通过使轴向延伸部在截面中的弧形形状的半径与活塞外壳的内半径相对应来实现对准的保持。
在图4中，可以看到装置114的另一示意性实施方式，其中，在切割之后，延伸部132与以纵向轴线为中心的圆大致相切地延伸。
在弯折期间，使每个轴向延伸部132绕大致径向的轴线弯折成更接近纵向轴线，而不像图2中延伸部各自绕与由板围成的圆相切的轴线弯折。
此外，在这个示例中，通过使板所承载的径向突出部134与活塞裙部的内表面所承载的轴向凹槽相协作来实现套筒相对于活塞的旋转锁定。替代性地，也可以使延伸部132这样操作来使它们确保旋转锁定。
在这个示例中，这些轴向延伸部的与活塞裙部的内表面相协作的面是平坦的。
在图5中，可以看到装置214的另一示意性实施方式，其中，在切割之后，延伸部232大致径向地延伸。
在弯折期间，使每个轴向延伸部232绕与以纵向轴线为中心的圆相切的轴线弯折成更接近纵向轴线。
通过使板所承载的径向凹部或径向凹口234与活塞裙部的内表面所承载的轴向肋相协作来改进套筒相对于活塞的旋转锁定。这些径向凹部通过切割得以实现。替代性地，也可以使延伸部232这样操作来使它们确保旋转锁定。
在这个示例中，这些轴向延伸部的与活塞裙部的内表面相协作的面是平坦的。
在图5的示例中，设置了四个纵向延伸部232。此外，这四个延伸部中的两个延伸部在大致中间长度处具有扩大区域236，即，该扩大区域的横向尺寸大于延伸部的其余部分的横向尺寸。扩大部布置在纵向延伸部的平面内。
这个示例性实施方式的优点在于，该实施方式的质量减小，从而减小了簧下重量并提高了车辆的稳定性。
非常有利地，装置14、114、214是通过切割以及弯折和/或冲压钢片材制成的。
有利地，轴向延伸部的长度与活塞和/或螺旋连接机构的长度之比在1/4与3/4之间、优选地大约为1/2。
在所展示的示例中，所有轴向延伸部都具有相同的长度。替代性地，它们具有不同的长度。
现在将描述组装方法的示例。
考虑图2所示的机构：
将驱动构件拧入套筒13中，因此形成螺旋连接机构。
然后通过使轴向延伸部与活塞裙部的肋对准来将螺旋连接机构插入活塞中。然后使机构滑入活塞中。轴向延伸部与活塞裙部相协作确保套筒的旋转夹持以及保持驱动构件与活塞轴线之间的对准。
在下一步骤中，将配备有螺旋连接机构的活塞插入卡钳孔洞中。使卡钳滑入孔洞中。由于驱动构件与活塞轴线对准，并且因此也与孔洞轴线对准，所以驱动构件11的端部19与卡钳中的孔27对准并且自然地进入该孔中。然后将电动机安装在卡钳外，并且将该电动机的轴连接至驱动构件的端部19。
凭借本发明，简化了安装，并且可以进行自动化安装。
术语：
1 制动器
2 卡钳
3 卡钳本体
4 衬块
5 衬块
6 盘
7 壳体
8 活塞
9 机构
11 驱动器
13 套筒
14旋转锁定和轴向固持装置
16 裙部
17 螺纹本体
18 自由端部
19 联接端部
21 头部
22 平坦底部
23 支承面
24 支承垫圈
26 壁
27 孔
28 板
30 中心孔口
32 轴向延伸部
34 头部
36 本体
40 轴向凹槽
42 轴向肋
44 切口
46 板孔
114，214 旋转锁定和轴向固持装置
128 板
132，232 轴向延伸部
134 径向延伸部
234 径向凹部
236 扩大区域。

Claims (12)

1.一种用于机电制动器活塞的螺旋连接机构，所述螺旋连接机构被配置成安装在所述活塞(8)中，所述螺旋连接机构包括通过具有纵向轴线(AX)的螺旋连接相协作的套筒(13)和驱动构件(9)，所述驱动构件包括头部(21)和用于使所述套筒相对于所述活塞绕所述纵向轴线(AX)旋转地锁定以及轴向地固持所述机构的装置(14，114)，所述装置包括附接至所述套筒(13)并且正交于所述纵向轴线(AX)延伸的板(28，128)，其特征在于，所述旋转锁定和轴向固持装置包括与所述活塞的轴向壁相协作的至少三个轴向延伸部(32，132)以及与所述活塞的轴向壁相协作的至少一个径向形状(40，134)，所述轴向延伸部(32，132)从所述板(28，128)的径向外周边朝向所述头部(21)延伸。
2.根据权利要求1所述的螺旋连接机构，其中，所述至少一个径向形状(40)由轴向延伸部(32)承载。
3.根据权利要求2所述的螺旋连接机构，其中，所述至少一个径向形状(40)是沿轴向延伸部(32)轴向延伸的凹槽或肋。
4.根据权利要求1所述的螺旋连接机构，其中，所述至少一个径向形状(134)是所述板(128)的外部边缘中的突出部或凹部。
5.根据权利要求1至4之一所述的螺旋连接机构，其中，所述装置(14，114)是通过切割和弯折金属片材制成的。
6.一种用于机电制动器(1)的卡钳(2)，所述卡钳包括卡钳本体(3)，所述卡钳本体包括包围活塞(8)和螺旋连接机构的壳体(7)，所述活塞包括由底部和侧壁(16)界定的内部壳体以及根据权利要求1至5之一所述的机构，所述侧壁在其内表面中具有与所述径向形状(40，134)相协作的至少一个形状(42)，所述形状在所述侧壁(16)的内表面的整个轴向尺寸上轴向地延伸。
7.一种盘式制动器，所述盘式制动器包括根据权利要求6所述的卡钳以及连接至所述驱动构件的电动机。
8.一种用于制造根据权利要求1至5之一所述的螺旋连接机构的方法，所述方法包括：
a)提供套筒(13)和驱动构件(11)并组装所述套筒(13)和所述驱动构件(11)，
b)将金属片材切割成包括所述板(28，128)和长形部分的形状，
c)使所述长形部分变形以便形成所述轴向延伸部(32，132)并且可选地形成所述至少一个径向形状(40)，
d)将所述形状附接至所述套筒(13)。
9.根据前一权利要求所述的制造方法，所述形状包括至少一个径向形状以及与所述板相切的长形部分。
10.根据前一权利要求所述的制造方法，其中，步骤c)包括弯折以使所述长形部分绕相对于所述纵向轴线(AX)径向延伸的轴线折叠。
11.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述形状包括径向延伸的长形部分。
12.根据前一权利要求所述的制造方法，其中，步骤c)包括弯折以使所述长形部分绕与由所述板围成的圆相切的轴线折叠，以及冲压至少一个长形部分以形成所述至少一个径向形状。
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