CN111867903A

CN111867903A - 制动装置

Info

Publication number: CN111867903A
Application number: CN201980020176.4A
Authority: CN
Inventors: H·内梅特
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-10-30
Also published as: US20210024048A1; JP7416709B2; JP2021516189A; EP3768561B1; EP3768561A1; KR20200128573A; DE102018106479A1; WO2019179726A1

Abstract

一种用于商用车的制动装置，该商用车具有驱动系(50)，该驱动系具有至少一个电驱动马达(110，111，112)、至少一个传动装置(121，122，123)和至少一个轮毂(131，132)。该制动装置包括车辆制动器(141，142)，该车辆制动器沿着所述驱动系(50)从所述至少一个轮毂(131，132)观察布置在所述传动装置后面。

Description

制动装置

技术领域

本发明涉及一种制动装置、驱动系、商用车并且特别是涉及一种用于电动商用车的高速制动器。

背景技术

在传统的商用车中，驱动机(例如内燃发动机)不是安装在驱动桥上。驱动力借助于万向轴从驱动机传递至差速传动装置，在这里将驱动力分配给各轮毂或轮辋。

此外，传统的制动器通常集成在轮毂中或轮毂上。为此，车轮制动器典型地具有转子(盘或鼓)，其具有与待制动车轮相同的转动速度。

对于电动车辆来说，驱动机可以集成在驱动桥中。在此，涉及的是所谓的E桥。此外，驱动装置常常应尽可能集成在轮毂中或轮毂上。

图4A至4C示出传统驱动系50的示例，其中，在对置的轮毂131、132上分别耦接有(驱动)桥101、102。在每个桥101、102上分别构造有车辆制动器141、142，用于制动相应的轮毂131、132。在轮毂上应安装车轮，这些车轮并不非得属于驱动系，但是一般可以存在。

在图4A的例子中，每个桥101、102通过各自的电动机111、112驱动，其中，在车辆制动器141、142和相应的电动机111、112之间分别构造一传动装置121、122，用于变换转矩和转速。

图4B示出另外的传统的驱动系50，其中，在这里沿着车桥101、102在两个轮毂131、132之间构造附加的差速传动装置150并且其耦接在另外的传动装置123上。该另外的传动装置123示例性地处于差速传动装置150后面，但是仍处于电驱动马达110前面。就像在图4A的例子中那样，在图4B中分别构造一车辆制动器141、142，其对作用于轮毂131、132的转矩进行直接制动。

图4C示出传统的驱动系50的另一例子，其中，第一轮毂131具有集成的制动器141并且传动装置121布置在该第一轮毂131与驱动该第一轮毂131的电驱动马达111之间。不仅电驱动马达111而且传动装置121可以至少部分地集成在该第一轮毂131中或上。

于是，对于对置的第二轮毂132，也能够以相同的方式(镜像对称)构造图4C中所示的驱动系50。

然而，因为车轮制动器141、142可能具有相当大的圆周(用于接收作用的转矩)，存在空间问题。常常不能将所有的部件(包括电驱动器110、111、112)靠近轮毂131、132安装在E桥上。

因此存在用于将车辆制动器以是适当的方式集成在所谓的E桥上的适当解决方案。

发明内容

上述问题的至少一部分通过权利要求1所述的制动装置和权利要求6所述的驱动系解决。从属权利要求限定了该制动装置和该驱动系的其他有利的技术方案。

本发明涉及一种用于商用车的制动装置，该商用车具有驱动系，该驱动系具有至少一个电驱动马达、至少一个传动装置和至少一个轮毂。该制动装置包括至少一个车辆制动器，该车辆制动器沿着所述驱动系从所述至少一个轮毂出发布置在所述至少一个传动装置后面。从而所述至少一个车辆制动器构造在所述至少一个传动装置与所述至少一个电驱动器之间。

在本发明的范畴内，传动装置可以包括任意的传动装置，其构造用于变换转矩，从而使得在该传动装置的一侧作用的转矩比另一侧高。相应地，在该传动装置的一侧存在较高转速的驱动轴并且在另一侧存在较低转速的驱动轴。根据实施例，车辆制动器耦接至较高转速的驱动轴，与此同时，这里与直接在轮毂上相比，作用的转矩较低。由于转矩较低，因此所述至少一个车辆制动器的尺寸可以变小，由此解决了前面提及的问题的至少一部分。

在本发明的范畴内，车辆制动器应理解为制动商用车的仅仅一个车轮的制动器。通过所述至少一个车辆制动器不必制动整个车辆。

车辆制动器特别是应涉及摩擦制动器，其通过机械摩擦引起制动作用(例如在使用摩擦片的情况下)。然而，施加摩擦力的类型可以是任意的。因此，可选地，所述车辆制动器具有下述执行机构中的至少一个：气动执行机构；液压执行机构；电执行机构。这些执行机构引起力作用并且从而产生所需的摩擦。

可选地，所述车辆制动器沿着所述驱动系布置在所述至少一个电驱动马达的前面或后面。

可选地，所述车辆制动器具有驻车制动功能。因此，也可以通过(例如弹簧蓄能缸中的)弹簧引发制动力。

可选地，该制动装置包括用于所述车辆制动器和/或所述至少一个电驱动马达的液冷装置。

本发明还涉及一种驱动系，其具有至少一个电驱动马达、至少一个传动装置和至少一个轮毂，其中，所述至少一个传动装置布置在所述至少一个电驱动马达与所述至少一个轮毂之间。此外，该驱动系包括上面描述的制动装置。

可选地，在所述至少一个电驱动马达与所述至少一个轮毂之间存在差速传动装置。

可选地，存在两个电驱动马达(所述至少一个电驱动器例如是这两个电驱动马达中的一个)，这两个电驱动马达在没有差速传动装置的情况下耦接至相应的轮毂。

可选地，车辆制动器布置在所述电驱动马达与所述轮毂之间。

可选地，这个/这些传动装置集成在这个/这些轮毂中。可选地，这个/这些车辆制动器和/或所述电驱动马达可以集成在这个/这些轮毂中。

可选地，所述至少一个电驱动马达、所述至少一个传动装置和所述至少一个车辆制动器沿着车桥布置在对置的轮毂之间。由此，这些实施例同样包括具有所有这些部件的E桥。

这些实施例还涉及一种车辆，尤其商用车，其具有上面所定义的驱动系。

上面提及的问题的至少一部分通过以下方式解决，即，不仅电驱动器而且车辆制动器耦接至传动装置的高速侧，而车轮耦接至传动装置的对置侧。因为由此降低了作用于制动器和驱动器的转矩水平，所以通过这种方式可以将电驱动器和车辆制动器变小并且从而节省费用。结果是，所有的部件能够以更紧凑的方式集成在E桥(沿着车桥布置的驱动系)中。

附图说明

从下面对不同实施例的详细描述和附图可以更好地理解本发明的实施例，但是这些实施例并不应被理解为它们将本公开限定为特定实施例，而是仅仅用于解释和理解目的。

图1A-1D示出本发明的不具有差速传动装置的实施例；

图2A-2C示出本发明的具有一个差速传动装置和至少两个传动装置单元的实施例；

图3A-3C示出本发明的具有一个差速传动装置和一个传动装置的实施例。

具体实施方式

图1A-1D示出用于商用车的驱动系50的制动装置，其中，存在两个电驱动器111、112并且因此不需要差速传动装置。

下面，对于位置描述总是涉及沿着驱动系的力流并且不必涉及车辆中的安装。

图1A示出驱动系50，其具有第一轮毂131、第一传动装置121、第一车辆制动器141和第一电动机111。这些部件是沿着用于第一车轮(例如后轮中的一个；图1A中未示出)的第一驱动桥101的第一驱动系。该第一车辆制动器141构造为用于制动该第一轮毂131。在所示的该实施例中，第一车辆制动器141布置在第一传动装置121与第一电动机111之间。

以相同的方式，第二传动装置122、第二车辆制动器142和第二电动机112经由第二驱动桥102耦接至第二轮毂132，更确切地说，第二车辆制动器142布置在第二电动机112与第二传动装置122之间。该第二车辆制动器142构造为用于制动该第一轮毂132上的车轮。

如已经提及的那样，该布置具有的优点是，制动器141、142上的转矩比传统的制动装置中要小(因为传动装置对转矩进行变换)。那里虽然存在更高的转速，但是尽管如此，车辆制动器141、142仍可以设计为尺寸更小，因为作用的转矩更小。

图1B示出另外的实施例，其中，第一传动装置141集成在第一轮毂131中或布置在该第一轮毂附近。同样，第二传动装置122集成在第二轮毂132中。在所示的该实施例中，第一车辆制动器141和第二车辆制动器142仍然在空间上布置在第一电动机111和第二电动机112附近。

在图1C的实施例中，附加地将第一车辆制动器141集成在第一轮毂131上或中。同样，第二车辆制动器142被集成在第二轮毂131上或中。在第一电动机111与第一轮毂131之间仍然构造一第一桥101，从而第一电动机11并非集成在轮毂131上或中。对于第二电动机112亦是如此，其同样通过第二桥102与第二轮毂132间隔开并且并非集成在第二轮毂132中或上。

这些车辆制动器141、142可以沿着驱动系50布置在电驱动马达111、112前面或后面。图1D示出一个实施例，在该实施例中，这些车辆制动器141、142布置在驱动马达111、112后面，从而这些驱动马达111、112分别处于相应的车辆制动器141、142与相应的传动装置121、122之间。为此，例如可以将驱动轴101、102引导穿过电驱动马达111、112。

因为在该实施例中存在两个相互无关的电驱动马达111、112，所以，根据其他实施例，也可以将电驱动马达111、112集成在轮毂131、132中或上。

图2A-2C示出本发明的具有一个差速传动装置150和至少两个传动装置单元121、122的其他实施例。差速传动装置150提供的优点是，只需要存在一个电驱动马达110。这个附加的差速传动装置150构造在第一轮毂131与第二轮毂132之间，其中，电动机110布置在该差速传动装置150后面(沿着轮毂131、132的力流观察)。

如图1A-1D中那样，图2A-2C中的实施例包括第一传动装置121和第二传动装置122，这些传动装置分别构造在相应的轮毂131、132与相应的车辆制动器141和142之间。第一车辆制动器141和第二车辆制动器142布置在差速传动装置150与相应的传动装置(即第一传动装置121和第二传动装置122)之间。

在所示的实施例中构造有仅仅一个电动机110，其中，也可能的是，沿着驱动系在电动机110与差速传动装置150之间构造车辆制动器141、142。

图2A-2C中的各实施例之间的区别又涉及在轮毂131、132中的不同的集成可能性。在图2A中，这些部件中的任何一个都不集成在相应的轮毂131、132中。在图2B的实施例中，第一传动装置121和第二传动装置122集成在相应的轮毂131、132中。此外，在图2C的实施例中，第一车辆制动器141和第二车辆制动器142集成在第一或第二轮毂131、132上或中。

在此，各部件的顺序保持不变，仅仅是各部件的位置更靠近轮毂131、132。在图2C的实施例中，差速传动装置150例如布置为与第一轮毂131和第二轮毂132保持一段距离，其中，该距离通过第一和第二驱动轴101、102桥接。

图3A-3C示出本发明的具有一个差速传动装置和一个附加的传动装置的实施例。与图2A-2C的实施例的区别是，这里在差速传动装置150与电动机110之间分别布置一附加的另外的传动装置123。该附加的另外的传动装置123可以例如包括行星齿轮传动装置。

所有其他的部件都以与图2A-2C中的实施例相同的方式布置，因此在这里不必重复描述。

在所描述的所有实施例中，所有的部件都可以沿着所示的桥构造，该桥即是所谓的E桥。因此，根据另外的实施例，商用车的驱动系50可以呈现为E桥，其中，沿着车桥(从外向内观察)首先布置有轮毂131、132，接着布置有传动装置单元121、122，之后是车辆制动器141、142和一些电动机111、112或仅仅一个电动机110，该电动机通过差速传动装置150与车辆制动器141、142分隔开。

在其他实施例中，可以将至少一个车辆制动器141、142沿着驱动系构造在电驱动机110后面。例如，可以使驱动轴延伸穿过电动机110并且该电动机110可以布置在该至少一个车辆制动器141、142与这个/这些轮毂131、132之间。

这些实施例还涉及用于商用车的电驱动桥的车辆制动器，其中，根据本发明，将由于传动装置121、122而以较高速旋转的轴不仅用于驱动器而且用于制动器141、142。由此，可能的是，不仅可以使用尺寸小的电驱动马达110、111、112，而且也可以使车辆制动器141、142变小，因为在制动时需施加的转矩比制动器直接安装在轮毂上的情况下要小。这些实施例的优点在于，可以在使用高速轴的情况下实现相同的制动效果，但是制动机构内的制动转矩显著降低。由此，使得更紧凑的车辆制动器成为可能。此外，降低了执行机构方面的要求，这特别是对于通过电驱动器驱动的制动器141、142是有利的。

车辆制动器141、142的具体构型可以自由选择。本发明的实施例不应局限于电动车辆制动器141、142(具有电执行机构)。也可以的是，采用气动车辆制动器和液压车辆制动器。车辆制动器141、142也可以包括驻车制动功能，其中，制动力例如通过弹簧施加。

根据本发明，因为车辆制动器141、142更靠近电驱动器110、111、112布置，因此可以为车辆制动器和/或为电驱动机设置液冷。两者可以被一起冷却。

在说明书、权利要求书和附图中公开的本发明特征可以不仅单个地而且以任意的组合都是对于实现本发明重要的。

附图标记列表

50 驱动系

101,102 驱动桥

110,111,112 电驱动器

121,122 传动装置

123 另外的传动装置

131,132 轮毂

141,142 车辆制动器

150 差速传动装置。

Claims

1.一种用于商用车的制动装置，该商用车具有驱动系(50)，该驱动系具有至少一个电驱动马达(110，111，112)、至少一个传动装置(121，122，123)和至少一个轮毂(131，132)，

其特征在于，

设置车辆制动器(141，142)，该车辆制动器沿着所述驱动系(50)从所述至少一个轮毂(131，132)观察布置在所述传动装置后面。

2.根据权利要求1所述的制动装置，

其特征在于，

所述车辆制动器(141，142)沿着所述驱动系(50)布置在所述至少一个电驱动马达(110，111，112)的前面或后面。

3.根据权利要求1或2所述的制动装置，

其特征在于，

所述车辆制动器(141，142)具有以下执行机构中的至少一个：

气动执行机构；液压执行机构；电执行机构。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制动装置，

其特征在于，

设置用于所述车辆制动器(141，142)和/或所述至少一个电驱动装置(110，111，112)的液冷装置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制动装置，

其特征在于，

所述车辆制动器(141，142)具有驻车制动功能。

6.一种驱动系(50)，其具有至少一个电驱动马达(110，111，112)、至少一个传动装置(121，122，123)和至少一个轮毂(131，132)，其中，所述至少一个传动装置(121，122，123)布置在所述至少一个电驱动马达(110，111，112)与所述至少一个轮毂(131，132)之间，

其特征在于，

设置根据前述权利要求中任一项所述的制动装置。

7.根据权利要求6所述的驱动系(50)，

其特征在于，

在所述至少一个电驱动马达(110)与所述至少一个轮毂(131，132)，之间存在差速传动装置(150)。

8.根据权利要求7所述的驱动系(50)，

其特征在于，

在所述差速传动装置(150)与电驱动马达(110)之间构造另外的传动装置(123)。

9.根据权利要求6所述的驱动系(50)，

其特征在于，

设置两个电驱动马达(111，112)，这两个电驱动马达在没有差速传动装置的情况下耦接至车桥的相应轮毂(131，132)。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的驱动系(50)，

其特征在于，

车辆制动器(141，142)布置在所述至少一个电驱动马达(110)与所述至少一个轮毂(131，132)之间。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的驱动系(50)，

其特征在于，

所述至少一个传动装置(121，122，123)集成在所述至少一个轮毂(131，132)中。

12.根据权利要求6至10中任一项所述的驱动系(50)，

其特征在于，

所述至少一个电驱动马达(110，111，112)、所述至少一个传动装置(121，122，123)和所述至少一个车辆制动器(141，142)沿着轴布置在对置的轮毂(131，132)之间。

13.一种车辆，尤其商用车，

其特征在于，

设置根据权利要求6至12中任一项所述的驱动系(50)。