CN116490704A - 用于制动力产生器的偏心传动机构、制动力产生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制动力产生器的偏心传动机构(1)，包括能围绕转动轴线(A)转动运动的、带偏心轮(3)的驱动轴(2)，其中，偏心轮(3)支承在在齿圈(5)上滚动的凸轮盘(6)的中央的凹槽(4)中，并且其中，凸轮盘(6)通过联接器件与和驱动轴(2)同轴布置的从动轴(9)联接，联接器件包括至少一个嵌接到凸轮盘(6)的开口(7)中的销(8)。本发明还涉及一种具有根据本发明的偏心传动机构(1)的制动力产生器。

Description

用于制动力产生器的偏心传动机构、制动力产生器

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于制动力产生器的偏心传动机构。此外，本发明还涉及一种带有按本发明的偏心传动机构的制动力产生器。

背景技术

在制动力产生器和制动力放大器中(其中后者在接下来被归入术语“制动力产生器”)，丝杠或主轴传动机构被用于将旋转的运动转换成平移的运动。这又驱动与丝杠或主轴传动机构联接的活塞或柱塞，从而产生能用作制动力的液压压力。

有待转换成平移的运动的旋转的运动由电动马达产生。这个电动马达可以直接或间接地通过中间连接的传动机构来驱动丝杠或主轴传动机构。在此尤其使用正齿轮或行星齿轮传动机构作为传动机构。

电动马达输出的力矩越小，那么就越便宜。这是因为铜绕组因此更小并且可以使用更小的磁体。为了仍然达到足够大的功率，转速会提升。为了在低转矩和高转速下最佳地驱动丝杠或主轴传动机构，需要高传动比的传动机构。然而传动机构的结构空间需求也通常随之提升。

发明内容

因此本发明的任务是，说明一种用于制动力产生器的传动机构，其一方面可以实现大的传动比并且另一方面需要少的结构空间。偏心传动机构应当能在小的结构空间上以高转矩和高效率运行。当使用在制动力产生器中时，传动机构由此应当能使用较小的电动马达。

为了解决该任务，建议了具有权利要求1的特征的偏心传动机构。本发明的有利的扩展设计方案可以由从属权利要求得出。此外还建议了一种带有按本发明的偏心传动机构的制动力产生器。

所建议的偏心传动机构包括能围绕转动轴线A转动运动的、带有偏心轮的驱动轴，其中，偏心轮支承在在齿圈上滚动的凸轮盘的中央的凹槽中，并且其中，凸轮盘通过联接器件与和驱动轴同轴布置的从动轴联接，所述联接器件包括至少一个嵌接到凸轮盘的开口中的销。

所建议的偏心传动机构特别是与正齿轮传动机构相比，在同样小的结构空间需求下具有高功率密度。此外还能实现大的传动比，这尤其在将所建议的偏心传动机构使用在制动力产生器中时被证实有利，因为然后就可以使用较小的电动马达。

在所建议的偏心传动机构中，凸轮盘优选通过一种几何形状、例如通过齿面或旋轮线几何形状与齿圈有效连接。所述有效连接实现了力从凸轮盘到齿圈的传递。借助齿面或旋轮线几何形状可以传递极大的力。齿面几何形状可以例如是渐开线啮合结构，但其它的齿形也是可能的。齿圈为了与凸轮盘有效连接而优选具有与凸轮盘的几何形状相反构造的几何形状。

所建议的偏心传动机构的凸轮盘滚动地传递力。这就是说，偏心传动机构优选设计成旋轮线传动机构。旋轮线传动机构不需要用于传力的齿轮并且因此不承受剪力。

此外还建议，嵌接到凸轮盘的开口中的至少一个销是驱动轴的一部分或者与驱动轴一体地连接。驱动轴例如可以同时形成销，这就是说，驱动轴和销构成了一个构件。由此减少了零件数并且降低了安装耗费。销备选可以构成单独的构件，该构件与驱动轴牢固地或一体地连接。销的单独的构造方案具有的优点是，可以使用不同的材料。

驱动轴优选具有多个彼此间以相同的角距布置的销。多个销可以尤其沿着圆周线布置，该圆周线的中心与转动轴线A重合。

此外，凸轮盘还优选具有多个彼此间以相同的角距布置的开口，其中，每个开口中嵌接有一个销。嵌接到凸轮盘的开口中并且因此贴靠在凸轮盘上的销存在得越多，那么凸轮盘承受的负荷就越小，因为负荷分布到了更大的面积上。但开口的并且因此销的数量出于空间原因受到限制。此外，每个开口均导致了凸轮盘的削弱。

这样来选择开口的尺寸，使得嵌接到开口中的销在有限的接触区域中贴靠在凸轮盘上。在接触区域外，销被自由空间包围，该自由空间确保了凸轮盘可以实施其滚动运动。开口的横截面为此大于容纳于其间的销的横截面。包围销的自由空间优选在与接触区域对置的区域中最大并且是凸轮盘的或偏心轮的偏心率的两倍。由此确保了凸轮盘可以在齿圈上滚动。

在本发明的扩展设计方案中建议，至少一个构造在凸轮盘中的开口具有不同于圆形的内轮廓。嵌接到开口中的销在这种情况下优选同样具有不同于圆形的外轮廓。通过这些措施可以扩大在销和凸轮盘之间的表面接触。通过扩大表面接触降低了凸轮盘承受的负荷，因为负荷分布到了更大的面积上并且因此单位面积压力变小。较小的负荷又使得可以为构造凸轮盘和/或至少一个销使用利于成本的材料。塑料例如可以用于构造凸轮盘和/或至少一个销。此外，可以这样来选择材料配对，使得摩擦特性得到改进。因为摩擦特性影响效率，所以由此能够同时实现了效率提升。

销的外轮廓优选在留出所需的自由空间的情况下与容纳销的开口的内轮廓相匹配。开口的内轮廓和销的外轮廓例如可以构造得接近梯形或扇形。这些形状允许了在销和凸轮盘之间的明显变大的表面接触。

作为扩展设计的措施，还建议，至少一个嵌接到凸轮盘的开口中的销构造成由多部分组成并且具有基体以及布置在该基体上的滑动体。基体和滑动体在这种情况下可以由不同的材料制成，这又实现了有利的材料配对。基体例如可以由金属制成，因而这个基体尤为结实耐用，特别是能机械地承受负荷。与此相对，在开口内贴靠在凸轮盘上的滑动体可以由塑料制成。塑料的减震特性可以有针对性地用于达到平缓的负荷过渡并且抑制负荷峰值。

与一体式设计的销类似，滑动体也可以具有不同于圆形的外轮廓。当凸轮盘的容纳滑动体的开口具有不同于圆形的内轮廓时，优选是这样的情况。滑动体的外轮廓在此优选与开口的内轮廓相匹配，其中，在有限的接触区域外必须保留足够的自由空间，以便不妨碍凸轮盘的滚动运动。

通过至少一个销或滑动体的不同于圆形的外轮廓以及凸轮盘的至少一个开口的不同于圆形的内轮廓，还可以补偿偏心轮的可能的不平衡。

偏心轮、凸轮盘、齿圈、至少一个销和/或至少一个滑动体优选至少部分由塑料制成。塑料的使用改进了传动机构的摩擦特性，特别是可以有针对性地使用塑料的减震特性。倘若构件的负荷不允许使用塑料，那么这个构件也可以用金属制成。

此外还建议，驱动轴具有至少一个另外的偏心轮，该至少一个另外的偏心轮支承在另外的在齿圈上滚动的凸轮盘的中央的凹槽中，其中，该另外的偏心轮的角位置与第一偏心轮的角位置错开了一个角α。通过另外的凸轮盘可以进一步降低构件的应力。传动机构的传动比保持不受此影响。通过设置两个凸轮盘，可以将负荷减半。用任一另外的凸轮盘进一步降低负荷。这使得能使用塑料制的凸轮盘。此外，可以通过使用多个凸轮盘来补偿偏心轮的可能的不平衡。

因为所建议的偏心传动机构的优选的应用领域是制动力产生器，所以还建议了一种制动力产生器，该制动力产生器包括按本发明的偏心传动机构以将电动马达与丝杠或主轴传动机构连接起来。因为偏心传动机构具有高功率密度并且同时实现了大的传动比，所以在制动力产生器中可以使用较小的电动马达。因为偏心传动机构也只需要小的结构空间，所以创造出了一种构造得特别紧凑的制动力产生器。较小的电动马达此外还降低了成本。

按照一种优选的实施方式，偏心传动机构的从动轴构成了丝杠或主轴传动机构的有待驱动的元件。有待驱动的元件可以例如涉及主轴传动机构的主轴螺母。以这种方式可以减小制动力产生器的零件数，这又有利地影响制动力产生器的结构空间需求。

附图说明

接下来参考附图更为详细地阐释本发明和其优点。

图1示出了按照第一种优选实施方式的按本发明的偏心传动机构的示意性的横截面；

图2示出了按照第二种优选实施方式的按本发明的偏心传动机构的示意性的横截面；

图3示出了图2的偏心传动机构的示意性的纵截面；

图4示出了按照第三种优选实施方式的按本发明的偏心传动机构的示意性的横截面；

图5示出了按照第四种优选实施方式的按本发明的偏心传动机构的示意性的横截面；

图6示出了图5的偏心传动机构的分解图；

图7示出了按照第五种优选实施方式的按本发明的偏心传动机构的从动元件的分解图；并且

图8示出了用于按本发明的偏心传动机构的从动轴的立体图。

具体实施方式

在图1中示出的按本发明的偏心传动机构1具有带偏心轮3的驱动轴2，偏心轮抗扭地与驱动轴2连接。偏心轮3以能转动的方式支承在凸轮盘6的中央的凹槽4中，凸轮盘被齿圈5包围。在偏心传动机构1运行中，凸轮盘6在齿圈5上滚动。在凸轮盘6中构造有多个开口7，开口彼此间以相同的角距围绕中央的凹槽4布置。在每个开口7中分别容纳有销8，销的横截面小于相应的开口7的开口横截面。销8因此分别仅在有限的接触区域中贴靠在凸轮盘6上，其中，接触区域随凸轮盘6的滚动运动而移动。凸轮盘6以这种方式将转矩传递给与销8牢固地连接的从动轴9。力从凸轮盘6到齿圈5的传递在图1中通过几何形状10完成，几何形状在当前设计成与渐开线啮合结构类似的齿面几何形状。

由图2和3可知另一种按本发明的偏心传动机构1。这个偏心传动机构包括两个偏心轮3以及两个凸轮盘6。以这种方式将负荷降低了一半。同时可以补偿偏心轮3的可能的不平衡。两个偏心轮3为此沿轴向前后相继地并且在它们的角位置上彼此错开地布置。同样的说明也适用于两个凸轮盘6，因而每个销8均嵌接到两个凸轮盘6的开口7中。销8在此在两个对置的接触区域中贴靠在两个凸轮盘6上。通过销8的从动使得驱动轴2和从动轴9能围绕共同的转动轴线A旋转。在图2和3的偏心传动机构1中，凸轮盘6还通过波浪形的几何形状10与齿圈5有效连接。

图4示出了按本发明的偏心传动机构1的另一种优选的实施方式。这个偏心传动机构与之前借助图1至3说明的偏心传动机构1不同的是具有设计成由多部分组成的销8。每个销8具有基体16以及布置在该基体16上的滑动体13，销8通过滑动体嵌接到两个凸轮盘6的相应的开口7中。销8的由多部分组成的实施方案使得能特别有利地节省材料。基体16例如可以由金属制成并且滑动体13可以由塑料制成。通过塑料制的滑动体13可以达到减震效果，减震效果最小化负荷峰值。同时塑料还改进了摩擦特性。

销8的在图4中示出的由多部分组成的实施方案也可以使用在图1至3的偏心传动机构1中。

由图5可知按本发明的偏心传动机构1的另一种实施方式。在此，销8也设计成由多部分组成。嵌接到凸轮盘6的开口7中的滑动体13分别具有不同于圆形的外轮廓14。滑动体13的外轮廓14在此与开口7的不同于圆形的内轮廓11相匹配。不同于圆形的几何形状扩大了在销8和凸轮盘6之间的表面接触，因此在开口7区域中的单位面积压力和因此凸轮盘6的负荷减小。开口7选择得足够大，因而在滑动体13和凸轮盘6之间留有间隙s，该间隙确保了凸轮盘6可以在齿圈5上滚动。

由图6可知，在图5的偏心传动机构1中，销8的基体16与从动轴9一体地构造。如示例性在图7中示出那样，这种情况并不是强制性。在此，基体16被单独制造并且在其制造之后与从动轴9一体地连接。在图7中，从动轴9同时形成了没有进一步示出的丝杠或主轴传动机构的有待驱动的元件15。所述元件15可以例如涉及主轴传动机构的主轴螺母。以这种方式可以减少主轴传动机构的零件数或简化主轴传动机构。

取代从动元件的在图7中所示的由多部分组成的实施方式的是，如示例性地在图8中示出的那样，从动元件也可以由唯一一个构件构成。在图8中，从动轴9同时构成了销8。销8可以具有圆形的外轮廓12或者根据图8的图示分别具有不同于圆形的外轮廓12。在最后提到的情况中，销8嵌接到凸轮盘6的开口7中，所述开口分别具有不同于圆形的内轮廓11(未示出)。从动元件的一体式实施方案也使得能将从动轴9同时用作未详细示出的丝杠或主轴传动机构的有待驱动的元件15。

Claims (10)

1.用于制动力产生器的偏心传动机构(1)，包括能围绕转动轴线(A)转动运动的、带偏心轮(3)的驱动轴(2)，其中，所述偏心轮(3)支承在在齿圈(5)上滚动的凸轮盘(6)的中央的凹槽(4)中，并且其中，凸轮盘(6)通过联接器件与和驱动轴(2)同轴布置的从动轴(9)联接，联接器件包括至少一个嵌接到凸轮盘(6)的开口(7)中的销(8)。

2.根据权利要求1所述的偏心传动机构(1)，其特征在于，所述凸轮盘(6)通过几何形状(10)、例如通过齿面或旋轮线几何形状与所述齿圈(5)有效连接。

3.根据权利要求1或2所述的偏心传动机构(1)，其特征在于，所述至少一个销(8)是所述从动轴(9)的一部分或者与所述从动轴(1)一体地连接，其中，所述从动轴(9)优选具有多个彼此间以相同的角距布置的销(8)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的偏心传动机构(1)，其特征在于，所述凸轮盘(6)具有多个彼此间以相同的角距布置的开口(7)并且销(8)嵌接到每个开口(7)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的偏心传动机构(1)，其特征在于，所述至少一个开口(7)具有不同于圆形的内轮廓(11)和/或所述至少一个销(8)具有不同于圆形的外轮廓(12)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的偏心传动机构(1)，其特征在于，所述至少一个销(8)构造成由多部分组成并且具有基体(16)以及布置在所述基体(16)上的滑动体(13)，其中，滑动体(13)优选具有不同于圆形的外轮廓(14)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的偏心传动机构(1)，其特征在于，所述偏心轮(3)、所述凸轮盘(6)、所述齿圈(5)、所述至少一个销(8)和/或所述至少一个滑动体(13)至少部分由塑料制成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的偏心传动机构(1)，其特征在于，所述驱动轴(2)具有至少一个另外的偏心轮(3)，所述至少一个另外的偏心轮支承在在所述齿圈(5)上滚动的另外的凸轮盘(6)的中央的凹槽(4)中，其中，另外的偏心轮(3)的角位置相对所述第一偏心轮(3)的角位置错开了一个角(α)。

9.制动力产生器，包括根据前述权利要求中任一项所述的偏心传动机构(1)以将电动马达与丝杠或主轴传动机构连接起来。

10.根据权利要求9所述的制动力产生器，其特征在于，所述偏心传动机构(1)的从动轴(9)构成了丝杠或主轴传动机构的有待驱动的元件(15)、例如主轴螺母。