CN102132063A

CN102132063A - 制动器

Info

Publication number: CN102132063A
Application number: CN2009801335692A
Authority: CN
Inventors: 彼得·拜尔; 格哈德·布伦斯; 奥拉夫·扬茨; 哈特穆特·罗森达尔
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV; ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2029-07-01
Also published as: CN102132063B; DE102008049239A1; US20110220440A1; BRPI0913967A2; BRPI0913967B1; EP2329165A1; US8915336B2; WO2010034366A1; EP2329165B1

Abstract

制动器，具有：制动蹄(16)、用于将制动蹄(16)压向制动盘(18)的操作元件以及至少一个杆件(26)，所述杆件(26)如此地布置，即，所述杆件(26)通过使在制动时作用到制动蹄(16)上的切向力转向，来提高由制动蹄(16)施加到制动盘(18)上的制动力。操作元件至少包括：制动盘侧的部件(24)、促动器侧的部件(20)以及布置于制动盘侧的部件与促动器侧的部件之间的联接部件(22)，其中，联接部件(22)可相对于制动盘侧的部件(24)和/或促动器侧的部件(20)枢转。

Description

制动器

技术领域

本发明涉及一种制动器，其具有：制动蹄、用于将制动蹄压向制动盘的操作元件和至少一个杆件，该杆件如此地布置，即，该杆件通过使在制动时作用到制动蹄上的切向力转向，来提高由制动蹄施加到制动盘上的制动力。

背景技术

该类型的制动器由DE 10 2006 020 850A1公知。在这样的制动器中，初级制动力或促动器力由促动器施加到操作元件上，从而使得制动蹄压向制动盘。一旦制动蹄与制动盘发生接触，则产生切向力，这是因为转动中的制动盘拖带制动蹄。该切向力由杆件转向导引到操作元件上，并且作为次级制动力或辅助力起作用，该次级制动力或辅助力附加地将制动蹄压向制动盘。

该公知的制动器的缺点是，在制动蹄与制动盘达到接触的时刻，突然产生切向力，并且由促动器所施加的初级制动力突然增强。如果应当施加很小的制动力的话，那么可能出现如下情况，即，促动器首先将制动蹄进给到制动盘上，制动蹄则与制动盘嵌接，切向力由杆件转向导引，并且将制动力增强到一明显在所期望的制动力之上的数值。既而，促动器必须将制动蹄由制动盘移开，切向力突然减少，并且由制动蹄向制动盘施加的制动力突然降低到一明显在所期望的制动力之下的数值。这样的循环反复出现，并且导致制动力强烈波动。

换言之，由制动蹄施加到制动盘上的制动力(x轴)关于促动器施加到操作元件上的初级制动力(y轴)的函数具有跃变点。如果制动力应被线性地增加，则促动器必须在确定的时刻将突然改变的初级力施加到操作元件上。在跃变点的区域中，制动器仅可在较大耗费下如此地来调节，使带有此类制动器的车辆的舒适性不受负面影响。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提出一种制动器，该制动器可以被较简单地调节。

本发明通过如下依据类属的制动器来解决该问题，在所述制动器中，操作元件至少包括制动盘侧的部件、促动器侧的部件和布置在制动盘侧的部件与促动器侧的部件之间的联接部件，其中，联接部件可以相对于制动盘侧的部件和/或促动器侧的部件被枢转。

有利的是，该构造使得如下所述成为可能，即，杆件作用(angreifen)在联接部件上，从而使得那么当切向力作用到杆件上时，杆件相对于制动盘侧的部件和/或促动器侧的部件枢转联接部件，从而使得在制动盘侧的部件与在促动器侧的部件之间的间距增大。由于间距增大，制动盘侧的部件进一步朝制动盘方向挤压制动蹄并且因此增加制动力。

因为联接部件可被枢转，所以在制动盘侧的部件与在促动器侧的部件之间的间距在制动蹄与制动盘之间的嵌接开始时仅以非常小的部分发生变化。这意味着，杆件的增强作用在嵌接开始时通过联接部件的枢转被削弱，并且杆件的增强制动力的作用只有逐渐地随杆件偏转增加才起作用。促动器须施加到促动器侧的部件上的初级制动力关于在制动蹄与制动盘之间的所期望的制动力所绘制的曲线由此不再具有跃变点。由此，制动器可被更为轻微地控制或调节。

另一优点是，仅很少的附加构件是需要的，以便于达到更佳的可调节性的优点。

在本说明书的范畴中，制动盘侧的部件或者促动器侧的部件这些概念涉及到将制动力由把力施加到促动器侧的部件上的促动器传递到制动蹄上的动力链。一般来讲，制动盘侧的部件比促动器侧的部件更靠近制动盘，但这不是必需的。

对特征：制动盘侧的部件、促动器侧的部件和联接部件可枢转地相互连接，应作如下理解，即，该构造允许相应的枢转运动。另外如下所述是可行的，但并非是必需的，即，这三个部件通过固定的轴承相互连接。而有利的是，这样画出部件的外部区域的轮廓，即，这些部件相互支承在彼此上，而不需要附加的轴承，例如球轴承。制动盘侧的部件、促动器侧的部件和联接部件在其那方面可由两个或多个子元件组成。

根据一有利的实施方式，制动盘侧的部件、促动器侧的部件和联接部件如此地互相连接，即，当制动蹄在制动开始时与制动盘到达接触，并且杆件将切向力转向，以用于增强制动力时，联接部件相对于制动盘侧的部件和/或促动器侧的部件枢转了小的角度。该枢转引起了在制动盘侧的部件与/或至促动器侧的部件之间的间距增加。

根据一有利的实施方式，促动器侧的部件被线性地引导，并且杆件作用在联接部件上。以该方式，联接部件的枢转不引起促动器侧的部件的枢转，并且促动器受到保护。

优选的是，制动盘侧的部件此外如此地得到支承，即，联接部件可枢转，而制动盘侧的部件相对于制动盘基本上不枢转。因此，制动蹄被均匀地使用耗损，并且制动器卡住的现象被可靠地避免。

根据一优选的实施方式，制动盘侧的部件、促动器侧的部件和联接部件如此地与杆件相联接，即，杆件自零位置偏转很小的杆件枢转角度(例如1°)的过程相比于在杆件已偏转的情况下偏转该相同的杆件枢转角度的过程而言，引起在制动盘侧的部件与促动器侧的部件之间的更小的间距变化。换而言之，联接部件的设置引起如下所述情况，即，当杆件已经偏转时，杆件的运动于是特别强烈地增强制动力，与之相对照地，当杆件靠近其零位置时，制动力仅很少地被增强。零位置是不施加制动力时杆件占据的位置。

优选的是，制动盘侧的部件、促动器侧的部件和联接部件如此地相互连接，即，它们分别可彼此相对被枢转小于10°。于是，获得了制动器的特别刚性的构造。

优选的是，制动盘侧的部件、促动器侧的部件和联接部件如此地相互连接，即，它们在最大制动力的情况下彼此相对被枢转大于0.1°。依照该方式，制造公差可被保持得特别小。

优选的是，杆件如此地构造，即，施加到促动器侧的部件上的初级制动力(其同样可被称为促动器力)被增强以次级制动力的量，其中，初级制动力和次级制动力相加得出制动力。于是，杆件例如具有如此选择的杠杆比率，即，在制动蹄与制动盘之间的为0.6的滑动摩擦系数引起了小于初级制动力的二十倍的次级制动力。以该方式，初级制动力须始终被施加到促动器侧的部件上，以便产生制动力。由此，不可能出现如下情况，即，制动器由于过量的反馈而卡住。

根据一种优选的实施方式，杆件如此地布置，即，当制动盘相对于制动蹄朝第一方向转动时，杆件通过将切向力转向来增强制动力，其中，制动器包括第二杆件，该第二杆件如此地布置，即，当制动盘相对于制动蹄朝相反于第一方向的方向转动时，杆件通过将切向力转向而增强由制动蹄施加到制动盘上的制动力。优选地，第二杆件如同第一杆件那样来构造，然而这并非是必需的。

当一个或多个杆件具有呈圆弧形的外轮廓，并且借助于该外轮廓在制动器壳体中支承时，获得特别简单的支承方案。有利的是，制动器与电驱动装置相连接，从而使得制动器与电驱动装置一起构成电机械式制动装置。

附图说明

下面，借助示范性的实施方式参照附图对本发明作详细说明。在此：

图1示出带有根据本发明的制动器的根据本发明的制动***的透视图，

图2以部分剖开的视图示出根据图1的制动***，

图3示出根据图1和2的制动器的横剖面，以及

图4示出制动器的另一剖面。

具体实施方式

图1示出具有制动器12的制动装置10，制动器12通过呈电驱动装置14形式的促动器来操作。制动器12具有制动蹄16，制动蹄16可被进给到制动盘18上。为此，电驱动装置14将初级制动力F_A(其也可被称为促动器力)施加到促动器侧的部件20上。促动器侧的部件20将初级制动力传递到联接部件22上，联接部件22又将初级制动力传继续导引到制动盘侧的部件24上。促动器侧的部件20、联接部件22和制动盘侧的部件24是操作元件25的组成部分。

如果制动盘18以转速ω转动，并且制动蹄16与制动盘18发生接触，则产生切向力F_t。由此，制动蹄16轻微地朝切向力F_t的方向移位，并且将力施加到第一杆件26上，第一杆件26接着枢转了杆件枢转角度

图2示出，第一杆件26于是将力施加到联接部件22上，从而产生次级制动力F_H(其也可被称为辅助力)。次级制动力F_H指向与初级制动力F_A相同的方向，并且与初级制动力相加得出制动力F。即为：F_A+F_H＝F。

图3示出：联接部件22通过外轴承28与促动器侧的部件20相连接，从而使得该联接部件22可相对于促动器侧的部件20枢转。如果第一杆件26从其零位置以很小的杆件枢转角度枢转出来的话，则联接部件22以很小的联接部件枢转角度σ相对于促动器侧的部件20枢转，σ例如小于10°。由此，联接部件22将制动盘侧的部件16从联接部件22挤开，从而使得制动蹄18附加地被压向制动盘18。

促动器侧的部件20在制动器12的壳体32上的线性导轨30中引导，从而没有倾斜力矩作用到电驱动装置14上。外轴承28通过构造于联接部件22上并且与促动器侧的部件20的铰链支座共同起作用的铰链头来形成。

联接部件22在其背向促动器侧部件20的侧上具有第二铰链头34，第二铰链头34与制动盘侧的部件24的所附属的铰链支座36共同起作用，并且与制动盘侧的部件24一起形成第二外轴承38。如果联接部件22自其零位置枢转了联接部件枢转角度σ，则这引起如下所述，即，在促动器侧的部件20与制动盘侧的部件24之间的间距A增大，并且由此制动蹄16附加地被压到制动盘18上。由此，第一杆件26与联接部件一起引起了初级制动力F_A的增强。

联接部件22包括长度可变的元件40，该元件40可由电驱动装置14如此致动，即，该元件40使促动器侧的部件20与制动盘侧的部件24之间的间距A增大，从而可以使制动蹄16的磨损得到补偿。

图4示出制动装置10的横剖面，其中，同样可见到第二制动蹄42，第二制动蹄42从背向第一制动蹄16的侧作用到制动盘18上。

此外，图3示出第二杆件44，第二杆件44相对于第一杆件26来布置，并且如第一杆件26那样与联接部件22共同起作用。第二杆件44具有与第一杆件26相同的功能，并且于是当制动盘18以转速-ω(参看图1)转动时起作用。制动器12关于图3中所示的对称平面，对称地构造。

可见的是，联接部件22包括第一臂48.1和第二臂48.2，这两个臂48.1、48.2彼此镜像地构造，并且连同各自的头部部件一起形成头部轴承38的部件。两个臂48.1、48.2布置在楔形元件46的两侧，并且可以相对于楔形元件46以例如小于10°的角度枢转。两个臂48.1、48.2和楔形元件46构成等臂杆(Wippe)，该等臂杆可相对于促动器侧的部件20以很小的角度枢转。

楔形元件46相对于臂48.1、48.2这样布置，即，作用到制动盘侧的部件20上的预紧力F_v引起如下所述，即，两个臂48.1、48.2轻微地彼此枢转分离。通过该枢转分离，第一杆件26和第二杆件44如此地逆着在图3中所绘的杆件枢转角度

枢转，从而第一杆件26和第二杆件44预紧地贴靠在制动盘侧的部件24上。

在图3中未绘制的是：用于将制动盘侧的部件24预紧到联接部件22上或者通过联接部件22预紧到促动器侧的部件20上的预紧元件。这样的预紧元件例如为弹簧。足够的是，弹簧施加小于500N的预紧力，例如为100N。通过使制动盘侧的部件24、联接部件22和促动器侧的部件20彼此预紧，并且联接部件22将杆件26、44预紧到制动盘侧的部件24上，则所有结构元件是无余隙的。

如果这时促动器侧的部件20自促动器14朝朝制动盘18的方向运动，则首先空气余隙50(其在图3中通过圆示意性地标示)被消除。该空气余隙例如在0.7mm与1.5mm之间。一旦制动蹄16与制动蹄18发生接触，则产生切向力F_t，并且由于无余隙而立即产生很小的次级制动力F_H。

然而，次级制动力F_H很小，并且不断且连续地随着初级制动力F_A增加而增大。因此，不同于公知的制动器地，初级制动力不产生跳跃式增强，从而使得制动器可以得到特别良好地控制或调节。

Claims

1.制动器，具有：

(a)制动蹄(16)，

(b)用于将所述制动蹄(16)压向制动盘(18)的操作元件，以及

(c)至少一个杆件，所述杆件如此地布置，即，所述杆件通过使在制动时作用到所述制动蹄(16)上的切向力转向，来提高由所述制动蹄(16)施加到所述制动盘(18)上的制动力，

其特征在于，

(d)所述操作元件至少包括制动盘侧的部件、促动器侧的部件以及布置于制动盘侧的部件与促动器侧的部件之间的联接部件(22)，

(e)其中，所述联接部件(22)能相对于所述制动盘侧的部件(24)和/或所述促动器侧的部件(20)枢转。

2.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述制动盘侧的部件(24)、所述促动器侧的部件(20)和所述联接部件(22)如此地相互连接，即，

当所述制动蹄(16)在制动开始时与所述制动盘(18)达到接触并且所述杆件将所述切向力(F_t)转向以用于增强所述制动力(F)时，则所述联接部件(22)相对于所述制动盘侧的部件(24)和/或所述促动器侧的部件(20)枢转小的角度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其特征在于，所述促动器侧的部件(20)被线性地引导，并且所述杆件作用在所述联接部件(22)上。

4.根据权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述制动盘侧的部件(24)、所述促动器侧的部件(20)和所述联接元件如此地与所述杆件相联接，即，所述杆件自零位置偏转预先确定的杆件枢转角度(φ)的过程相比于在杆件已偏转的情况下偏转相同的杆件枢转角度(φ)的过程而言，引起所述制动盘侧的部件(24)与所述促动器侧的部件(20)之间间距(A)更小的变化。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其特征在于，所述制动盘侧的部件(24)、所述促动器侧的部件(20)和所述联接部件

(22)如此地相互连接，即，所述制动盘侧的部件(24)、所述促动器侧的部件(20)以及所述联接部件(22)能彼此相对地枢转小于10°。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其特征在于，所述制动盘侧的部件(24)、所述促动器侧的部件(20)和所述联接部件(22)如此地相互连接，即，所述制动盘侧的部件(24)、所述促动器侧的部件(20)以及所述联接部件(22)能彼此相对枢转大于0.1°。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其特征在于，

-所述杆件如此地布置，即，当所述制动盘(18)相对于所述制动蹄(16)朝第一方向运动时，所述杆件通过使所述切向力(F_t)转向来增强所述制动力(F)，以及

-所述制动器包括第二杆件(44)，所述第二杆件(44)如此地布置，即，当所述制动盘(18)相对于所述制动蹄(16)朝与所述第一方向相反的方向运动时，所述第二杆件(44)通过使切向力(F_t)转向，来增强由所述制动蹄(16)施加到所述制动盘(18)上的制动力(F)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其特征在于，所述杆件(26)或者所述数个杆件(26、44)区段式地具有呈圆弧形的外轮廓，并且借助于所述外轮廓来支承在壳体中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其特征在于，

-所述制动盘侧的部件(24)以预紧力(F_v)预紧到所述促动器侧的部件(20)上，以及

-所述联接部件(22)包括：

楔形元件(46)和

至少一个臂(48.1、48.2)，尤其是第一臂(48.1)和第二臂(48.2)，

-其中，布置所述楔形元件(46)，使所述楔形元件(46)将所述预紧力(F_v)这样转向，即，所述至少一个杆件(26、44)无余隙地贴靠在所述联接部件(22)上。

10.根据权利要求9所述的制动器，其特征在于，所述楔形元件(46)这样布置，即，所述至少一个杆件(26、44)无余隙地贴靠在所述制动盘侧的部件(24)上。

11.制动装置，具有根据前述权利要求中任一项所述的制动器及电驱动装置(14)，所述电驱动装置(14)与用于操作所述制动器(12)的所述操作元件相连接。