CN113891999A - 具有负载测量装置的鼓式制动器 - Google Patents
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Abstract
一种鼓式制动器,具有制动鼓、制动蹄(2,3)、承载板(1)、以及在顶接件(4)的区域中的负载测量装置。为了改进可安装在转向节上的所讨论类型的鼓式制动器,根据本发明,顶接件(4)具有圆柱体(5),两个活塞(11)在该圆柱体中被引导,制动蹄(2,3)的顶接端搁置在这两个活塞的外端面上,并且这两个活塞的内端面均由弹簧支撑在圆柱体(5)中的台阶部(12)上,并且中空栓柱(8)从圆柱体(5)的外部突出,该栓柱穿过承载板(1)中的开口,使得该栓柱能够被接纳在搁置在承载板(1)上的转向节(18)中的接纳空间中、或者被接纳在固定在转向节(18)上的加强元件中。
Description
本发明涉及一种鼓式制动器,该鼓式制动器具有制动鼓和两个制动蹄,这两个制动蹄可以施加至制动鼓、可致动地安装在承载板的制动蹄侧上,并且每个制动蹄均包括压力端和顶接端,其中扩张装置位于压力端之间,并且具有负载测量装置的顶接件位于顶接端之间,该负载测量装置用于确定在顶接件处占主导的负载。可以在WO 99 53 214 A1、DE10 2017 217 410 A1和US 4 615 419 A中找到具有各种配置的负载测量装置的鼓式制动器。
在德国公开申请DE 10 2018 202 261 A1中描述了所讨论类型的鼓式制动器。据此,顶接件连接到承载板或藉由穿过承载板的螺钉连接到位于承载板后面的转向节。顶接件是弹性设计的,因此使得从制动蹄引入顶接件中的制动力能够以弹性柔性的方式被支撑。
此外,前述公开申请已经提出使用弹性柔性以确定制动期间作用在顶接件上的制动力(负载)。这些力的大小是需要的,特别是用于控制装配有电动马达的扩张装置。然而,该公开申请没有披露这种测量装置的任何具体设计。
因此,本发明基于的任务是提供一种鼓式制动器,该鼓式制动器可以安装在带有测量装置的转向节上,该测量装置从本质上弹性柔性仅可能发生在小距离上的观点来看,精确地保证了足够良好的测量准确度。
为了实现该目的,本发明设想顶接件具有圆柱体,两个活塞在该圆柱体中被引导,制动蹄的顶接端搁置在这两个活塞的外端面上,并且这两个活塞的内端面均由弹簧支撑在圆柱体的台阶部上,并且中空栓柱从圆柱体的外部突出,该栓柱穿过承载板中的开口,使得该栓柱可以被接纳在抵靠承载板搁置的转向节中的接纳空间中、或者被接纳在固定在转向节上的加强元件中。
如果承载板中的开口以及接纳空间被设计为与栓柱的外横截面准确配合,则顶接件作为整体相对于转向节的取向被精确地限定,从而确保实现高测量准确度。
为了将圆柱体固定在转向节或加强元件上,本发明提供的是,圆柱体具有用于接纳螺钉的侧向凸耳,其中,螺钉穿过承载板以便被拧到抵靠承载板搁置的转向节或加强元件。代替拧接接头,还可以实施铆接接头。
当施加制动时,活塞抵抗弹簧的力在圆柱体内移动。在这种情况下,仅可以实现小行程距离,因为较大的弹簧行程距离必须通过增加用于制动蹄的致动距离来补偿。因此,弹簧具有高弹簧系数/弹性系数。
在高弹簧系数下,活塞的小移动距离足以根据移动距离以足够的测量准确度确定作用在活塞上的力。为此目的,活塞设置有可以被感测的元件,并且栓柱中容纳有对可以被感测的元件做出响应的传感器。
典型地,可以被感测的元件由磁体组成,并且传感器由对磁场敏感的传感器组成,这些传感器例如是基于各向异性磁阻(Anisotropic Magneto Resistive)效应的AMR传感器或霍尔传感器。
感应传感器也是合适的,因为为此目的不需要磁体作为可以被感测的元件。
具有高弹簧常数的弹簧例如是碟形弹簧,可以组合多个碟形弹簧以形成包。螺旋碟形弹簧也是合适的,因为它们由于低内摩擦而具有较低迟滞。
然而,“套筒弹簧”也被证明是合适的。在这些套筒的周向上分布有纵向槽,使得当套筒端部存在压力时,这些套筒能够扩张。如果套筒不是由单层、而是由缠绕成螺旋的数层组成,则恢复力增加。在此,弹簧常数可以藉由层的数目来设定。
可以被感测的元件的布置具有两种可能性:一方面,可以在活塞上设置侧向突出的销,这些销横向于活塞延伸,并且这些销的、指向栓柱的外端承载可以被感测的元件,即,磁体。
在此,这些销在圆柱体中的内部台阶部中的纵向槽中延伸,因此同时存在用于活塞的防旋转保护部。在这种情况下,这些销位于活塞的内端处,结果是这些销与传感器所处的栓柱相对。
然而,另一方面,可以被感测的元件也可以被直接地安装在活塞的侧表面之中或之上。
传感器被容纳在传感器壳体中,该传感器壳体以准确的配合被***中空栓柱中,从而确保传感器与可以被感测的元件相对。传感器壳体的另一端设置有多点连接器。在这种情况下,传感器壳体同时形成以密封方式封闭栓柱的塞子。
还需要补充的是,根据本发明的鼓式制动器有利地被分配有可机电致动的轮子制动致动器,为了供电和/或开环控制和/或闭环控制,该轮子制动致动器被电连接到电子控制单元ECU,并且其中,测量装置被连接到电子控制单元以用于致动器的开环控制和/或闭环控制,并且将电信号和/或测量值或传感器信号输出至电子控制单元。
下面将基于两个示例性实施例更详细地解释本发明。在附图中:
图1示出了鼓式制动器的子部段的侧视图,该鼓式制动器的子部段具有由容纳两个活塞的圆柱体形成的顶接件,
图2示出了根据图1的顶接件的外部透视图,
图3示出了根据第一实施例的顶接件的纵向截面,
图4示出了根据第一实施例的顶接件的横截面,
图5示出了根据第二实施例的顶接件的纵向截面,以及
图6示出了根据第二实施例的顶接件的横截面。
图1示出了鼓式制动器的子部段的平面视图。两个制动蹄2、3可致动地安装或固定在承载板1上的方式为,使得这两个制动蹄藉由它们的被设计为顶接端的接口(在此未特别标识)与顶接件4协作、即也被支撑。在制动蹄2、3的另外两个压力端(在此也未具体标识)之间,所述端被布置成与顶接端相对,存在可致动的扩张装置,在制动器致动的背景下,该扩张装置可以将制动蹄2、3压靠在(在交通工具行驶期间旋转的)制动鼓上,该制动鼓在此未具体标识。这因此是非常基本的、即典型地是单纯型的鼓式制动器的非常特别配置的设计,其基本操作结合液压致动对于制动器领域的技术人员而言基本上是公知的,因此不需要在此更详细地进行描述。
在图2中以透视图展示的顶接件4由圆柱体5组成,该圆柱体的外壳部分地形成为整平的支承表面6,该顶接件藉由该支承表面放置在承载板1上。用于螺钉通过的两个凸起的凸耳7垂直于支承表面6。此外,从支承表面6突出的是栓柱8,该栓柱为中空设计的并且用于接纳传感器壳体9,该传感器壳体从栓柱8突出的部分被设计为多点连接器10。
图3以纵向截面示出了顶接件4的第一实施例。两个彼此相对的台阶状活塞11在圆柱体5中被引导,其中在各自情况下,较大直径区域面向外,而较小横截面区域面向内进入圆柱体5。在这种情况下,制动蹄2、3的顶接端抵靠活塞11的面向外的端搁置。密封套筒相对于圆柱体5对活塞11进行密封。
活塞11的内部区域在圆柱体5中心的环形台阶部12中被引导。在各自情况下,在较小横截面区域上安装有多个碟形弹簧13,该多个碟形弹簧形成碟形弹簧包,并且因此位于较大直径区域与台阶部12之间。制动蹄2、3施加在活塞11端部上的压力导致碟形弹簧13被压缩,并且因此导致活塞11在圆柱体5的轴线方向上轻微移位。
如图4中可以更详细地看到,销14从活塞11中的每一个活塞的内端垂直地突出,所述销在台阶部12中的纵向槽15中被引导,并且因此形成用于活塞11的防旋转保护部。销背离活塞11的端部位于栓柱8的前方并且设置有磁体16。位于这些磁体对面的是传感器17,这些传感器固定在传感器壳体9中的电路板上,并且具有到传感器壳体9的另一端处的多点连接器10的电连接部。
可以省去销14。在这种情况下,磁体16直接地固定在活塞11上,并且对传感器壳体9加以延伸,使得该传感器壳体的端部到达带有传感器的活塞11。
如从图4中同样可以看出,承载板1被夹持在顶接件4上的支承表面6与转向节18或单独的加强元件之间。传感器壳体9被密封地***到栓柱8中,并且传感器壳体设置有编码,该编码允许位置上的准确***,使得传感器17与销14上的磁体16相对。
图5和图6中展示了顶接件4的第二实施例。然而,在此实施例中具有恒定横截面的活塞11具有同轴的环状环形空间19,套筒弹簧20被同轴地***该环形空间中。这些套筒弹簧是由片材金属条组成的,该片材金属条设置有横向延伸的槽,并且该片材金属条以螺旋形状缠绕以形成多层套筒,其中,槽于是在套筒的纵向方向上延伸。当将力施加在套筒的端部上时,这些槽允许套筒的弹性柔性的扩展。
在此实施例中,台阶部12是窄的设计,因此活塞11的内端延伸到栓柱8前方的位置。因此,磁体16可以被直接地安装在活塞11的侧表面之中或之上,使得可以如在第一实施例中那样省去销14。
为了确保活塞11以防旋转的方式放置在圆柱体5中,可以在其端部上设置槽或连接板,所述槽或连接板与圆柱体5的内侧表面上的相应配合槽或配合连接板接合。
在此实施例中,如图6所示,栓柱8以准确的配合被引导穿过承载板1中的开口而在转向节18的接纳空间中,并且藉由穿过凸耳7的螺钉被拧到转向节18。
附图标记列表
1 承载板
2 制动蹄
3 制动蹄
4 顶接件
5 圆柱体
6 支承表面
7 凸耳
8 栓柱
9 传感器壳体
10 多点连接器
11 活塞
12 台阶部
13 碟形弹簧
14 销
15 纵向槽
16 磁体
17 传感器
18 转向节
19 环形空间
20 套筒弹簧
ECU 电子(制动)控制单元
Claims (10)
1.一种鼓式制动器,该鼓式制动器具有制动鼓和两个制动蹄(2,3),这两个制动蹄能够被施加至该制动鼓、固定在承载板(1)的制动蹄侧上,并且每个制动蹄均具有压力端和顶接端,其中,扩张装置位于这些压力端之间,并且具有负载测量装置的顶接件(4)位于这些顶接端之间,该负载测量装置用于确定在该顶接件(4)处占主导的负载,其特征在于,该顶接件(4)具有圆柱体(5),两个活塞(11)在该圆柱体中被引导,这些制动蹄(2,3)的顶接端搁置在这两个活塞的外端面上,并且这两个活塞的内端面均由弹簧支撑在该圆柱体(5)中的台阶部(12)上,并且中空栓柱(8)从该圆柱体(5)的外部突出,该栓柱穿过该承载板(1)中的开口,使得该栓柱能够被接纳在抵靠该承载板(1)搁置的转向节(18)中的接纳空间中、或者被接纳在固定在该转向节(18)上的加强元件中。
2.如权利要求1所述的鼓式制动器,其特征在于,该圆柱体(5)具有用于接纳螺钉或铆钉的侧向凸耳(7),其中,这些螺钉或铆钉穿过该承载板(1)以便被拧到或铆接到抵靠该承载板(1)搁置的转向节(18)。
3.如权利要求1所述的鼓式制动器,其特征在于,这些活塞(11)设置有能够被感测的元件,并且该栓柱(8)中容纳有对这些能够被感测的元件做出响应的传感器(17)。
4.如权利要求1、2和/或3中的一项或多项所述的鼓式制动器,其特征在于,这些弹簧是碟形弹簧(13)或螺旋碟形弹簧。
5.如权利要求1、2和/或3中的一项或多项所述的鼓式制动器,其特征在于,这些弹簧是套筒弹簧(20)。
6.如权利要求1、2和/或3中的一项或多项所述的鼓式制动器,其特征在于,销(14)从这些活塞(11)侧向地突出,这些销的端部指向该栓柱(8),并且这些销承载这些能够被感测的元件。
7.如权利要求6所述的鼓式制动器,其特征在于,这些销(14)在该圆柱体(5)中的内台阶部(12)中的纵向槽(15)中延伸。
8.如权利要求1、2和/或3中的一项或多项所述的鼓式制动器,其特征在于,这些能够被感测的元件安装在这些活塞(11)的侧表面之中或之上。
9.如权利要求3至8中的一项或多项所述的鼓式制动器,其特征在于,这些传感器(17)容纳在传感器壳体(9)中,该传感器壳体以准确的配合被***该中空栓柱中,从而确保这些传感器(17)与这些能够被感测的元件相对。
10.如权利要求8和/或9中的一项或多项所述的鼓式制动器,其特征在于,这些传感器(17)是AMR传感器,并且这些能够被感测的元件是磁体。
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