CN1898109A - 特别是汽车－驻车制动器的执行机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于汽车－驻车制动器的执行机构，具有一个在壳体(1)或者类似件中可以由调制单元(10)轴向推动的伸缩管机构(2、3)，该伸缩管机构包括空心轴(2)和与空心轴轴向旋转进给连接的、操作制动拉杆(4)的主轴(3)；以及在空心轴(2)和壳体(8)之间通过至少一个弹性件(5)进行轴向进给支承，该弹性件在制动器拉紧或者制动器释放闭锁的情况下用作力传感器；根据一种结构方案，设置第二弹性件(6)用于在制动器释放尝试时并相应地在第一弹性件(5)卸载后进行制动拉杆(4)的闭锁识别。

Description

特别是汽车-驻车制动器的执行机构
本发明涉及一种按权利要求1或者权利要求22所述的特别是汽车-驻车制动器的执行机构。
由DE 101 02 685 A1公开了一种用于制动器的操作机构，具有由致动器通过主轴操作的制动拉杆和在拉紧制动器时用于确定制动拉杆机械负荷的力传感器，其中制动拉杆的机械负荷可以通过与制动拉杆脱开的致动器确定，力传感器包括一个轴向在主轴的制动器侧端部和容纳操作机构的壳体之间布置的螺旋弹簧，其在操作主轴拉紧制动器时的长度变化通过螺旋弹簧内部的霍尔芯片测量，并用作在拉紧制动器时施加在制动拉杆上的力的量度。
本发明的任务在于由上述类型的操作机构出发提供一种执行机构，其突出的优点在于其紧凑的结构形式，并且在释放制动器时特别是在闭锁的情况下也能以简单的方式实现制动拉杆-力测量。
上述任务通过一种按权利要求1或者23所述的执行机构解决，有利的结构方案是从属权利要求的主题。
将特别是同心包围空心轴和主轴的螺旋弹簧形式的弹性件布置在空心轴的区域中允许以简单的方式实现特别是轴向紧凑的结构形式。
通过将至少一个弹簧件构造成压力弹簧件以及拉力弹簧件以有利的方式实现了力测量，并由此不仅在拉紧制动器时而且在释放制动器时实现了制动拉杆监控；根据本发明的一种优选的结构方案，尽管结构形式紧凑，拉紧力测量与释放力测量的分离还是能够通过两个相互同心布置的螺旋弹簧实现。在保持紧凑的结构形式的情况下另一种分离方案是通过将第二弹性件布置在用于主轴往复直线运动而空出的结构空间中有利地实现的，其中主轴端部可以伸入构造成螺旋弹簧的弹性件的内腔中。
通过布置至少一个弹性件还可以如下进一步实现平行的、特别是同心的、紧凑的和简单的结构形式，即在轴向支承变形时运动的力传感器-发送器所属的力传感器-接收器无需敷设较长的弹性导线就可以固定和连接在伸缩管机构附近、例如集成在一个共同的印刷电路板上。
下面对本发明以及其它有利的结构方案根据从属权利要求的特征并参考附图中示意示出的实施例进行详细说明。
附图示出：
图1是按本发明的执行机构的轴向局部纵剖透视图；
图2示出了按图1的执行机构，带有为说明而露出来的控制单元和力传感器单元；
图3、4示出了按图1的具有拉紧的制动拉杆的执行机构的轴向总纵剖图以及在力传感器区域的放大截面部分；
图5、6示出了按图3、4的具有释放的制动拉杆的执行机构的轴向总纵剖图和力传感器区域的方大截面部分；
图7、8示出了按图1的具有用于拉紧力感测的第一弹性件和轴向支承在其前面的用于释放感测的第二弹性件的执行机构在制动位置的轴向总纵剖图和力传感器区域中的放大截面部分；
图9、10示出了按图7、8的具有在释放尝试时闭锁的制动拉杆的执行机构的轴向总纵剖图和力传感器区域的放大截面部分；
图11、12示出了按图1的具有用于拉紧力感测的第一弹性件和与其同心的用于释放感测的第二弹性件的执行机构在制动位置的轴向总纵剖图和力传感器区域中的放大截面部分；
图13、14示出了按图11、12的具有在释放尝试时闭锁的制动拉杆的执行机构的轴向总纵剖图和力传感器区域的放大截面部分；
图15、16示出了按图1的具有一个唯一的用于释放感测的弹性件的具有拉紧的制动拉杆的执行机构的轴向总纵剖图和力传感器区域中的放大截面部分；
图17、18示出了按图15、16的具有在释放尝试时闭锁的制动拉杆的执行机构的轴向总纵剖图和力传感器区域的放大截面部分。
由具有轴向封闭的壳体盖1.1的壳体1容纳作为按本发明的执行机构的主要构件，包括可轴向移动的伸缩管机构2、3以及用于具有电动机8的用于伸缩管机构2、3的调整单元10，所述伸缩管机构包括空心轴2和与空心轴保持轴向旋转进给连接的操作制动拉杆4的主轴3，所述电动机利用作为其转子轴8.1的部件的蜗杆轴8.2通过变速器-中间齿轮11驱动轴向移动该中间齿轮的与空心轴2固定驱动连接的变速器-主动轮2.1。
作为空心轴2的进给支承设置了同心包围空心轴2或者主轴3的螺旋弹簧形式的弹性件5，螺旋弹簧作为压力弹簧以其一个端部通过滑动推力轴承9贴靠在壳体1的凸肩上，并以其另一个轴向端部贴靠在与空心轴2固定连接的力传感器-发送器2.2上。
在驱动伸缩管机构2、3时，即制动拉杆4向右运动时，也就是拉紧这里未详细示出的汽车-驻车制动器时，弹性件5在压紧力作用下压紧推力轴承；同时相应于弹性件5的压缩力传感器-发送器2.2向左运动；由此在此经过的行程是由电动机8通过变速器变速、空心轴2和主轴3施加到制动拉杆4上的拉紧力或者制动力的量度。
除了特别是铁磁体盘形式的力传感器-发送器2.2，该力传感器-发送器所属的特别是霍尔芯片形式的力传感器-接收器7.1用于计算特别是螺旋弹簧形式的弹性件5在支承压缩时的弹簧行程。力传感器-接收器7.1是制造简单、无需弹性导线、并且是充分利用壳体1内部的弹性件5区域内存在的自由空间的紧凑结构形式的-如特别可以从图2中看到-优选由控制单元-印刷电路板7容纳的、包括其它电气或电子元器件7.2或7.3的、用于调整单元10的控制单元7.2、7.3的集成组件。
下面根据驻车制动器对于制动器拉紧和/或制动器释放的不同工作状态详细说明上述原理上描述的构件的结构和功能。
图3示出了按本发明的用于汽车-驻车制动器的执行机构，处于制动位置，具有拉紧的、也就是向右运动的制动拉杆4；为此从电动机8通过其蜗杆轴8.2经过变速器-中间齿轮11将扭矩传递到同心地与起主轴螺母作用的空心轴2固定连接的变速器-主动轮2.1上。通过空心轴2的内螺纹并通过主轴3的与内螺纹啮合的外螺纹将轴向进给运动施加到主轴3上，使得驻车制动器通过制动拉杆4拉紧。在制动拉杆4在图3中所示的制动位置上通过主轴3的运动拉紧时空心轴2通过同心包围空心轴2或者内部啮合的主轴3的螺旋弹簧形式的弹性件1支承在壳体1上，为此弹性件、优选为压力弹簧以其右侧自由端贴靠在与空心轴2固定连接的力传感器-发送器2.2上，并且以其左端部通过滑动推力轴承9贴靠在壳体1的凸肩上。
在制动拉杆4拉紧时，弹性件5与在此通过主轴3施加到制动拉杆4上的力成比例地压缩；空心轴2或者与其固定连接的变速器-主动轮2.1在此相应地相对于变速器-中间齿轮11轴向移动。与弹性件5压缩变形相应的行程-根据图4中的放大截面部分-作为距离量a1在随动的力传感器-发送器2.2和所属静止的力传感器-接收器7.1之间测定，并在有利地一起布置在相同的控制单元-印刷电路板7上的用于调整单元10的控制单元中测定，并为描述制动力测量值进行处理。
图5示出了在驻车制动器释放时按图3的执行机构，具有相应地带到左侧释放位置的主轴3连同制动拉杆4；弹性件5卸载，相应的-根据图6中的放大截面部分-力传感器-发送器2.2到力传感器-接收器7.1的距离变大到了距离量a2。
图7、8或者图9、10作为目前为止所述的实施例的补充示出了第二弹性件6，该第二弹性件对应制动拉杆4的释放运动，并且其监控规定的运动过程，特别是用于识别闭锁情况。
图7、8示出了规定的制动位置，具有按图7的带到右侧制动位置的主轴3以及根据图8的力传感器-发送器2.2和力传感器-接收器7.1之间的相应于第一弹性件5限定的压力载荷的距离量a1。第二弹性件6不受载荷。通过使主轴3的右端部能够在作为弹性件6设置的螺旋弹簧内部运动，并由此以有利的方式不需要附加的结构空间就实现了紧凑的结构形式。
图9、10示出了在制动拉杆4-例如由结冰而引起-闭锁时制动器释放尝试的情况。在释放尝试时，主轴3和空心轴2运动一个较小的-通过按图8的距离量a1相对于按图10的距离量a2记录的-量，其中通过空心轴2冲击第二弹性件6压缩第二弹性件，并且通过对距离量a2的处理实现限定的力分析。
图11、12或者图13、14示出了另一种按本发明的结构方案，具有用于制动拉杆-力测量的第一弹性件5以及用于制动器释放-力测量的第二弹性件6。两个弹性件是螺旋弹簧，并且结构上紧凑地在控制单元7.2、7.3区域内相互同心的包围空心轴2或者主轴3。
图11示出了具有向右驱动到其制动终端位置的主轴3的制动位置，并且根据图12在力传感器-发送器2.2和所属的力传感器-接收器7.1之间具有相应的距离量a1。第二弹性件6在此与第一弹性件5共同作用地并联，但是根据本发明的一种结构方案设有不同的弹性特性，使得当如图13、14所示-例如通过电动机旋转方向变换-空心轴2和主轴3的驱动使得制动拉杆4进行制动器释放运动并且同时获得按图14的较大的距离量a2时，由压力-压缩引起的进给支承还是保持。如图11在空心轴2的右端部可以看到，最好特别是在壳体盖1.1上设置一个止挡，通过该止挡可以防止空心轴2的轴向运动超出第二弹性件6的最大弹簧行程；通过在空心轴2的止挡前的相应的轴向间隙能够在过渡到根据图13、14的释放尝试时以简单的方式在第一弹性件5加载结束和继续持续压力加载第二弹性件6之间进行明显的零点识别；其它说明根据结构方案通过弹性件5或者6的不同弹性常数或者弹簧常数的选择规定。
图15、16或者图17、18示出了按权利要求22所述的按本发明的解决方案，用于只有一个驻车制动器释放运动监控的执行机构。
为此图15示出了位于右侧制动位置的主轴8，具有拉紧的制动拉杆4。空心轴2通过力传感器-发送器2.2和推力轴承9支承在壳体1上，相应的距离量a1在按图16的放大截面部分中一起给出。
图17、18说明了制动拉杆3在制动器释放尝试时的闭锁识别。闭锁的制动拉杆4将主轴3以及空心轴2向右压向弹性件5；相反力传感器-发送器2.2运动到相对于力传感器-接收器7.2具有变大的距离量a2。力传感器-接收器7.2和空心轴2在此不再支承在壳体1的左侧凸肩上。
本发明涉及一种特别是用于汽车-驻车制动器的执行机构，具有可以由壳体1中的调整单元10或者类似装置轴向推动的伸缩管机构2、3，该伸缩管机构包括空心轴2和与空心轴轴向旋转进给连接的操作制动拉杆4的主轴3，以及通过至少一个弹性件5在空心轴2和壳体1之间进行轴向进给支承，该弹性件在制动器拉紧或者制动器释放闭锁的情况下用作力传感器；根据一种结构方案，设置第二弹性件6用于在制动器释放尝试以及相应地在第一弹性件5卸载后进行闭锁识别。

Claims (23)

1.特别是汽车-驻车制动器的执行机构，
-具有一个带有外力操作的驱动机构(8)的调整单元(10)；
-具有一个在壳体(1)或者类似件中可以沿调整单元的纵轴线轴向移动的伸缩管机构(2、3)，该伸缩管机构包括空心轴(2)和与空心轴轴向旋转进给连接的操作制动拉杆(4)的主轴(3)；
-在外力操作的驱动机构(8)和空心轴(2)之间具有不可相对转动但可轴向移动的连接；
-在空心轴(2)和壳体(8)之间通过至少一个相对于主轴(3)和制动拉杆(4)静止的、并且沿与空心轴(2)平行的方向布置的、通过进给支承轴向加载的并由此可轴向长度变化的弹性件(5或者6)进行轴向进给支承。
2.按权利要求2所述的执行机构，
-具有用于外力操作的驱动机构(1)的电动机。
3.按权利要求1和/或2所述的执行机构，
-在外力操作的驱动机构(8)和空心轴(2)之间具有变速器(8.2；11；2.1)。
4.按权利要求3所述的执行机构，
-在外力操作的驱动机构(8)的变速器输出件(8.2)和空心轴(2)的变速器-主动轮(2.1)之间具有变速器-中间齿轮(11)；
-在变速器-中间齿轮(11)和空心轴(2)的与中间齿轮啮合的变速器-主动轮(2.1)之间可以轴向移动至少一个弹性件(5或者6)的至少正常工作时的轴向移动行程(a1或者a2)的量。
5.按权利要求1至4至少一项所述的执行机构，
-应用至少一个弹性件(5或者6)作为在其纵向变形时相应轴向运动的力传感器-发送器(2.2)，用于由电动驱动机构(8)通过空心轴(2)作用到主轴(3)上的轴向进给力。
6.按权利要求5所述的执行机构，
-具有力传感器-发送器(2.2)所属的、相对于主轴(3)和制动拉杆(3)静止的力传感器-接收器(7.1)；特别是以磁力传感器-发送器(2.2)所属的霍尔芯片的形式。
7.按权利要求6所述的执行机构，
-布置力传感器-接收器(2.2)作为特别是由位置固定的印刷电路板(7)容纳的调整单元(10)的控制单元(7.2、7.3)的集成部件。
8.按权利要求7所述的执行机构，
-在伸缩管机构(2、3)的区域中布置控制单元(7.2、7.3)。
9.按权利要求1至8至少一项所述的执行机构，
-所述至少一个弹性件(5或者6)是螺旋弹簧。
10.按权利要求9所述的执行机构，
-构造或者布置至少一个弹性件(5或者6)，该弹性件是与空心轴(2)或者主轴(3)、特别是在其反向旋转进给驱动时同心的、特别是包围空心轴(2)的螺旋弹簧。
11.按权利要求1至10至少一项所述的进给机构，
-所述至少一个弹性件(5或者6)是压力弹簧件。
12.按权利要求1至10至少一项所述的进给机构，
-所述至少一个弹性件(5或者6)是拉力弹簧件。
13.按权利要求5至12任一项所述的执行机构，
-应用至少一个弹性件(5或者6)作为力传感器-发送器(2.2)用于确定汽车-驻车制动器的制动器拉紧力。
14.按权利要求5至12任一项所述的执行机构，
-应用至少一个弹性件(5或者6)作为力传感器发送器(2.2)用于确定汽车-驻车制动器的制动器释放力。
15.按权利要求1至14至少一项所述的执行机构，
-具有特别是在拉紧汽车-驻车制动器时在伸缩管机构(2、3)的轴向移动方向上通过进给支承轴向加载的第一弹性件(5)；
-具有特别是在汽车-驻车制动器释放时在伸缩管机构(2、3)的另一轴向移动方向上通过进给支承轴向加载的第二弹性件(6)。
16.按权利要求15所述的执行机构，
-所述第一弹性件相对于第二弹性件(6)的弹性常数具有不同的弹性常数。
17.按权利要求15和/或16所述的执行机构，
-在所述第一弹性件(5)事先卸载后对第二弹性件(6)进行加载。
18.按权利要求15至17至少一项所述的执行机构，
-在所述第一弹性件(5)卸载和第二弹性件(6)加载的过渡过程之间进行零点识别。
19.按权利要求15至18至少一项所述的执行机构，
-在所述第一弹性件(5)的轴向前方或者后方布置第二弹性件(6)。
20.按权利要求1至19至少一项所述的执行机构，
-将所述第一弹性件(5)和第二弹性件(6)相互同心布置。
21.按权利要求1所述的执行机构，
-所述至少一个弹性件(5或者6)是压力-拉力弹簧件，特别是相对于拉力弹簧件-常数具有不同的压力弹簧-常数。
22.特别是汽车-驻车制动器的执行机构，
-具有一个带有外力操作的驱动机构(8)的调整单元(10)；
-具有一个在壳体(1)或者类似件中可以沿调整单元的纵轴线轴向移动的伸缩管机构(2、3)，该伸缩管机构包括空心轴(2)和与空心轴轴向旋转进给连接的、在制动器释放位置操作制动拉杆(4)的主轴(3)；
-在外力操作的驱动机构(1)和空心轴(2)之间具有不可相对转动的但是可轴向移动的连接；
-在空心轴(2)和壳体(1)之间通过至少一个相对于主轴(3)和制动拉杆(3)静止的、在制动器驱动到释放位置中期间通过在制动拉杆(4)闭锁时的进给支承进行轴向加载并由此可轴向长度变形的弹性件(5或者6)进行轴向进给支承。
23.按权利要求22所述的执行机构，
-具有权利要求2至12至少一项所述的特征。
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