CN114270067A - 制动设备 - Google Patents

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Abstract

一种制动设备(1)，其具有用于与支承构件(4)连接的引导容纳部(3)以构成对制动设备(1)的能沿第一直线的方向移位的支承，其中，制动设备(1)具有带第一摩擦面(6)和第一操纵面(7)的制动钳(2)，其中，压紧件(8)相对于制动钳(2)沿第一直线被线性引导，其中，压紧件(8)具有第二摩擦面(9)以及第二操纵面(10)，其中，制动设备(1)具有与第一操纵面(7)和第二操纵面(10)协同作用的撑开体(12)，其中，撑开体(12)以如下方式成形，即，使得撑开体(12)的转动改变摩擦面(6、9)之间的最小间距，在该制动设备中提出的是，构造有与撑开体(12)耦接的运动阻尼件(5)以用于阻尼撑开体(12)相对于在引导容纳部(3)中的支承构件(4)平行于第一直线的平移运动。

Description

制动设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的制动设备。
背景技术
如下制动设备是已知的，其具有带第一摩擦面的制动钳，其中，带第二摩擦面的压紧件以能运动的方式被支承在制动钳上。在两个摩擦面之间布置有通常是制动盘的待制动的主体，其中，两个摩擦面被压到待制动的主体上以用于操纵制动设备。操纵制动设备的一种可行方案是液压操纵，在液压操纵中，直接经由液压压力来提供接触力用来操纵制动设备。
此外已知的是，摩擦面的接触力机械地借助杠杆来施加。在此，借助通过压缩空气所操纵的活塞，使被构造为杠杆的撑开体转动，其中，撑开体的转动将压紧件压离制动钳，并因此将摩擦面压在一起。这样的结构形式被广泛用于具有压缩空气制动***的载重车辆中，这是因为通常并不单单靠压缩空气施加足够的压力来充分操纵制动设备。
在已知的制动设备中，制动钳借助引导容纳部以能移位的方式被支承在支承构件上，例如车轮轴承的一部分上。在操纵制动器时，首先将压紧件推向要制动的制动体，然后使制动钳也相对于制动体运动。
在此不利的是，这导致摩擦面的不均匀磨损。此外，即使在松开制动器时，制动钳的摩擦面也将继续在制动体上滑磨，由此提高了车辆的能量消耗。
发明内容
因此，本发明的任务是说明一种开头提到的类型的制动设备，利用该制动设备可以避免所提到的缺点，利用该制动设备能够以简单和可靠的方式实现摩擦表面的均匀磨损，并且降低了能源消耗。
根据本发明，这通过专利权利要求1的特征来实现。
由此得到的优点是，使得摩擦面具有均匀的磨损，并且即使当松开制动设备时，制动设备的阻力也将减少。通过运动阻尼件使撑开体相对于支承构件的定位保持相对稳定，从而使得被撑开体相对彼此撑开的压紧件和制动钳都相对于支承构件运动，并因此也相对于制动体运动。由此，制动力由两个摩擦面同时施加，并在松开制动设备时，两个摩擦面同时与制动体松开。由于撑开体在第一直线的方向上的相对运动仅仅是被阻尼，而不是被强制性引导部所完全阻止，因此，随着时间的推移例如由于磨损或温度波动所造成的条件的变化可以通过撑开体相对于支承构件的移位来补偿。
从属权利要求涉及本发明的另外有利的设计方案。
在此明确援引专利权利要求书的措辞，由此，权利要求书在此通过引用被***到说明书中并被逐字地再次描述出。
附图说明
参照附图对本发明进行详细描述，附图中仅示例性地示出优选的实施方式。其中：
图1以侧视图作为原理图示出制动设备的第一优选实施方式；
图2以侧视图作为原理图示出制动设备的第二优选实施方式；
图3以侧视图作为原理图示出制动设备的第三优选实施方式；并且
图4以侧视图作为原理图示出制动设备的第四优选实施方式。
具体实施方式
图1至图4示出制动设备1的优选实施方式，该制动设备具有用于与支承构件4连接的引导容纳部3以构成对制动设备1的能在第一直线的方向上移位的支承，其中，制动设备1具有带第一摩擦面6和第一操纵面7的制动钳2，其中，制动设备1的压紧件8相对于制动钳2基本上沿第一直线被线性引导，其中，压紧件8具有朝向第一摩擦面6的第二摩擦面9和背离第二摩擦面9的第二操纵面10，其中，在第一摩擦面6与第二摩擦面9之间的区域被设置成用于布置制动体11，其中，制动设备1具有与第一操纵面7和第二操纵面10协同作用的撑开体12，其中，撑开体12以如下方式成形，即，使撑开体12的转动改变摩擦面6、9之间的最小间距，其中，构造有与撑开体12耦接的运动阻尼件5以用于阻尼撑开体12相对于在引导容纳部3中的支承构件4发生平行于第一直线的平移运动。
由此得到的优点是，摩擦面6、9具有均匀的磨损，并且当松开制动设备1时也减少了制动设备1的阻力。通过运动阻尼件5使撑开体12相对于支承构件4的定位保持稳定，从而使被撑开体12彼此间撑离的压紧件8和制动钳2都相对于支承构件4运动，并因此也相对于制动体11运动。由此，使得制动力由两个摩擦面6、9同时施加，并且在松开制动设备1时，使得两个摩擦面6、9同时与制动体11松开。由于撑开体12在第一直线方向上的相对运动只是被阻尼，而不是完全被阻止，因此，随着时间的推移例如由于磨损或温度波动所造成的条件的变化可以通过撑开体12相对于支承构件4的移位来补偿。
尤其地，还可以设置有用于运行本主题的制动设备1的方法。
制动设备1尤其被构造为车辆制动器。
此外，可以设置有包括制动设备1的车辆。该车辆尤其可以是乘用车辆、载重车辆或挂车。
具有旋转的制动盘的制动设备1也可以被设置用于其他车辆，例如火车和螺旋桨推进器。
此外，制动体11还可以被设置成用于相对制动设备1进行平移式的相对运动，尤其是在用于电梯的制动轨道的情况下。
也能想到将制动设备1用于静态布置的机器中。
制动设备1具有引导容纳部3，该引导容纳部被设置成用于以能沿第一直线的方向移位的方式容纳支承构件4，从而引导容纳部3与支承构件4一起构成制动设备1的可移位的支承部。
此外，还可以设置有包括制动设备1、制动体11和支承构件4的制动组件，其中，制动设备1以能在第一直线的方向移位的方式支承在支承构件4上。在此，支承构件4可以具有沿第一直线的方向延伸的引导杆27，其中，引导杆27的一部分被布置在引导容纳部3之内，从而使得制动设备1可以在引导杆27上沿第一直线的方向移位。引导杆27可以具有自由的端部，制动设备1可以套装在该自由的端部上。支承构件4以如下方式支承在制动体11上，即，使得当平行于第一直线观察时，制动体11与支承构件4的相对定位是恒定的。支承构件4尤其可以以能相对制动体11转动的方式被支承。
制动组件尤其可以是车轮轴承的一部分。
此外，还设置有包括作为制动体11的制动盘、支承构件4和制动设备1的车轮轴承。制动盘的转动轴线尤其与第一直线平行地延伸。
优选地，可以设置有包括至少一个车轮轴承的车辆。
引导容纳部3尤其可以被构造为过孔。这在图1和图4中示例性地示出。
替选地，引导容纳部3可以被构造为盲孔。这在图2和图3中示例性地示出。
制动设备1尤其具有制动钳2，制动钳具有第一侧边30、第二侧边31和将第一侧边30和第二侧边31尤其是固定地连接起来的连接区段32，其中，在第一侧边30的第一内侧上布置有第一摩擦面6，并在第二侧边31的第二内侧上布置有第一操纵面7。
制动钳2尤其可以是一体式地构成。替选地，制动钳2也可以由多个部分组成。
相对于制动钳2地，压紧件8至少被间接地支承，使得压紧件8可以相对于制动钳2实施基本上沿第一直线的平移式的运动。基本上沿第一直线线性引导在此意味着，原则上可以使横向于第一直线的轻微偏移或叠加的翻转运动成为可能。图1和图4中没有明确绘制压紧件8相对制动钳2的相对支承方式。
压紧件8和/或制动钳2还可以具有磨损再调器。磨损再调器是补偿制动衬片的摩擦面6、9上的不断发生的磨损的构件。优选地，只有压紧件8可以具有磨损再调器。
在第二侧边31和压紧件8的背离第一侧边30的端部上布置有操纵面7、10。操纵面7、10被设置成用于吸收经由制动钳2和压紧件8传递到各自的摩擦面6、9上的接触力。
尤其可以设置的是，至少在操纵制动设备1时，第一操纵面7相对于第一摩擦面6基本上是位置固定的，并且/或者第二操纵面10相对于第二摩擦面9基本上是位置固定的。在此可以设置的是，可能的磨损可以通过磨损再调器来补偿，但除此之外，第一操纵面7相对于第一摩擦面6是位置固定的并且/或者第二操纵面10相对于第二摩擦面9是位置固定的。
为了操纵制动设备1设置有能转动的撑开体12，其中，撑开体12与第一操纵面7和第二操纵面10协同作用。撑开体12和操纵面7、10以如下方式成形，即，使得在撑开体12沿第一转动方向转动时，撑开体12将两个操纵面7、10彼此间推离开，从而使压紧件8将第二摩擦面9朝第一摩擦面6推压，而制动钳2将第一摩擦面6朝第二摩擦面9的方向拉动。由此，在撑开体12转动时，摩擦面6、9之间的最小间距以能预定的方式改变。最小间距在此应沿第一直线的方向测量。在撑开体12转动时，至少是摩擦面6、9之间的最小间距发生变化，这是因为在没有复位弹簧的情况下，在撑开体12返回到起始定位中时，摩擦面6、9并非也强制性地返回。
优选地，第一撑开体表面13相对余下的撑开体12位置固定。此外可以设置的是，第二撑开体表面22相对余下的撑开体12是位置固定的，因此也相对第一撑开体表面13位置固定。
撑开体12可以尤其优选一体式地构成。
特别优选地，撑开体12具有至少一个预定的点或区域，在撑开体12转动的情况下，压紧件8和制动钳相对该预定的点或区域执行沿第一直线的方向的相对运动。
尤其可以设置的是，撑开体12的转动导致第一操纵面7和第二操纵面10相对于至少一个预定的点或区域进行相反运动。
相反运动尤其可以是基本上是对称的。在此，压紧件8和制动钳2在最终定位中相对于撑开体12的预定的点或区域的偏移基本上相同。也就是说，两个操纵面7、10基本上以相同的程度被彼此间推离开。对称性的偏差尤其是可以至多10％。
替选地，也可以设置的是，相反运动是非对称的。这种非对称在最大偏移的情况下尤其是可以超过10％。此外，可以设置的是，在最大偏移时非对称小于50％。
撑开体12的转动尤其是在转动平面中进行，该转动平面通过第一直线和与第一直线正交的第二直线展开。因此，该转动平面与撑开体12的转动轴线20正交。这在图1、图3和图4中示例性地示出。
替选地，撑开体12的转动轴线20可以基本平行于第一直线地延伸。这在图2中示例性地示出。
尤其地，撑开体12可以在起始定位与最终定位之间转动。在此，起始定位相当于制动设备1的松开状态。最终定位相当于制动设备1在最大制动力的情况下的状态。为了操纵制动设备1，撑开体12从起始定位向最终定位方向转动。
尤其可以设置的是，起始定位相当于撑开体12的起始角度，而最终定位相当于撑开体12的最终角度，其中，起始角度和最终角度展开成撑开体12的运行角度范围，在该运行角度范围中，撑开体12能以所设置的运行来转动。运行角度范围尤其可以具有至少15°的角度，尤其是至少20°、特别优选是至少25°的角度。这种相对较大的运行角度范围能够实现制动设备1的紧凑的结构形式。优选地，运行角度范围可以具有最大35°的角度。
此外，可以设置的是，撑开体12与操纵机构15作用连接，其中，撑开体12能借助操纵机构15转动。操纵机构15可以尤其经由执行器来操纵。操纵机构15被构造成使撑开体12以能预定的方式围绕转动轴线20转动。
制动设备1具有运动阻尼件5，运动阻尼件与撑开体12耦接，以便阻尼撑开体12相对于在引导容纳部3中的支承构件4的平行于第一直线的平移运动。其他运动分量，例如撑开体12的转动运动或撑开体12相对于支承构件4的横向于第一直线的平移运动，尤其是没有被阻尼。
该运动阻尼件5的作用是：在操纵制动设备1时，即使两个摩擦面6、9都还没有与制动体11接触，制动钳2和压紧件8都将相对于支承构件4运动进而也相对于制动体11运动。这通过如下方式来实现，即，以能预定的方式对撑开体12相对于支承构件4的平移运动，即撑开体12的至少一个能预定的区域或能预定的点的那个平行于第一直线发生的运动分量进行阻尼，也就是针对移位设置有阻力。一旦两个摩擦面6、9中的一个摩擦面与制动体11接触，接触力就会高于运动阻尼件5的阻力，由此撑开体12在每次制动过程中都可以关于制动体11重新定心。
因此，运动阻尼件5具有阻尼撑开体12相对于支承构件4的相对运动比阻尼制动钳2和压紧件8相对于支承构件4的相对运动更强的作用。由于制动钳2和压紧件8相对于撑开体12运动，所以撑开体12形成了制动钳2和压紧件8相对于支承构件4的运动的共同的中心，该中心相对于制动体11维持了基本上的位置稳定。由此，在操纵制动设备1时，两个摩擦面6、9在两侧被输送向制动体11，并在松开制动设备1后再次被抬离制动体11。
尤其可以设置的是，运动阻尼件5具有用于接触支承构件4的接触面17，并且对运动阻尼件5与支承构件4之间的平移运动的阻尼通过接触面17与支承构件4之间的摩擦来进行。因此，阻尼可以通过该接触面17与运动阻尼件5之间的摩擦来实现。由此可以使阻尼特别容易地进行。
替选地，阻尼也可以磁性或流体动力学地进行。
运动阻尼件5与撑开体12的耦接可以多种多样地构成。在图1和图4中，撑开体12与运动阻尼件5的耦接只通过连接线26指出。
尤其地，撑开体12的预定的点或区域，(沿第一直线的方向看)在撑开体12转动的情况下制动钳2和压紧部件8至少在第一直线的方向上可以相对该预定的点或区域保持位置固定。就这方面来说，至少在第一直线的方向指的是，撑开体12的该点或区域可以相对第一直线法向地运动，或者说撑开体12能够围绕该点或区域进行转动运动。
特别优选地可以设置的是，撑开体12的转动轴线20至少在第一直线的方向上基本上相对于运动阻尼件5保持位置固定。尤其地，撑开体12的转动轴线20可以支承在运动阻尼件5上。因此，运动阻尼件5可以与撑开体12的转动轴线20耦接，使得撑开体12的转动轴线20相对于运动阻尼件5不能够沿第一直线方向运动。在这种情况下，撑开体12的预定的点就是限定的转动轴线20。由此，运动阻尼件5与撑开体12的耦接可以以简单的方式实现。
然而，例如当运动阻尼件5上的转动轴线20的转动支承部39是相对第一直线法向延伸的长孔时，仍然能够实现相对第一直线法向的运动。
此外，可以设置的是，运动阻尼件5与撑开体12的耦接经由操纵机构15实现。由此，不需要转动轴线20附加支承在运动阻尼件5上。
特别优选地，可以设置的是，制动设备1具有至少一个抵抗撑开体12的撑开作用的复位弹簧。在此可以设置的是，复位弹簧的弹簧力使两个摩擦面6、9运动离开彼此。这意味着，在制动操纵后撑开体12返回到起始定位中时，复位弹簧也使压紧件8相对于制动钳2返回到起始位置中。由此，在松开制动设备1的情况下，可以避免摩擦面6、9在制动体11上滑磨。通过运动阻尼件5，使得两个摩擦面6、9也同时被抬离制动体11。此外，通过撑开体12及其与运动阻尼件5的耦接，确保了制动体11与各自的摩擦面6、9之间的两个气隙。
优选地，可以设置的是，为了转动撑开体12，撑开体12经由操纵机构15与电动马达16作用连接。在此，电动马达16构成了针对操纵机构15的执行器。在此，操纵机构15将电动马达16的转动运动转化为撑开体12的转动运动。电动马达16尤其可以是伺服马达。电动马达16尤其可以被紧固在制动钳2上。就效果而言，借助电动马达16的操纵与借助液压或气动的操纵相比的不同之处在于，借助电动马达16能预定撑开体12的定位，而在液压或气动的情况下只能预定撑开体12的转矩。由此，电动马达16对操纵机构15和撑开体12的运动顺序的精度要求非常高，这是因为不正确的位置将无法简单地自动补偿。虽然电动马达16在其他方面比液压或气动具有许多优势，但机电式的制动器往往构造非常复杂。相反，本主题的具有电动马达16的制动设备1允许以相对简单的结构对运动顺序进行精确预定。
特别优选地还设置的是，电动马达16被构造为无刷的直流电马达。这种电动马达16在英文中也被称为BLDC马达，其中，BLDC(以本身已知的方式)代表Brushless DirectCurrent(无刷直流电动机)。
尤其地，可以设置有包括至少一个制动设备1的制动设施，其中，该制动设施尤其具有至少一个控制和监测单元和至少一个调设器，以便驱控电动马达16或能够实现对电动马达16的相应调设。调设器与电动马达16电连接，并且例如包括逆变电路或桥式电路地构成。该调设器可以被构造为任意的调设器并按照任意的方法来构造，只要该调设器被构造成用于此或者说能够进行调设，更确切地说尤其是调设定位和/或力矩。当然，调设器在技术上必须能够对相应地选定的电动马达16进行调设。
在电动马达16作为BLDC马达的本主题优选的实施方案中，优选设置的是，调设器被构造为专门为BLDC马达构造或设置的调设器。这样的调设器(其包括定位、力矩和转速调设)在BLDC马达的调设的相关技术领域中是已知的。尤其地，本主题设置的是，这种调设器将定位、力矩限制和转速限制同时传送给控制和监测单元。
尤其可以设置的是，控制和监测单元被构造成用于在输入侧接收制动作用请求，并基于制动作用请求来生成制动控制信号并将其输出给电动马达16的调设器10。
尤其地，对电动马达的调设可以在没有力传感器的情况下进行，即无需借助附加的力传感器。
特别优选地，对电动马达的调设基本上可以根据电动马达16的电流消耗来进行。基本上根据电流消耗是指，在该情况下，主要根据电动马达16的电流消耗进行调设，而可能的其他测量到的值仅被考虑用于校正功能。通过电动马达16的电流消耗在此可以推断出撑开体12的接触力进而推断出制动设备1的制动力。这种调设具有的优点是，该调设特别简单并对附加的传感器依赖性较小，这是因为电动马达16的电流消耗很容易被测量。这种调设的缺点往往是，制动设备1的可变化的内部阻力将改变电动马达16的用于达到特定的定位的电流消耗，由此需要进行耗费的校正。然而，通过具有滚动的撑开体的结构，使得可变化的内部阻力可以保持得较低，由此使得这种调设是特别有利的。
在此，控制和监测单元还可以被构造成用于，从在撑开体12借助电动马达16进行第一次运动期间获知的制动设备的至少一个部分的至少一个第一运行参数的至少一个第一值以及在借助电动马达16进行与第一次运动相反的第二次运动期间获知的制动设备1的所述部分的第一运行参数的至少一个第二值来获知针对相关制动设备1的实际运行特性的至少一个运行特性值、尤其是运行特性值集、优选是运行特性函数。
此外，控制和监测单元可以通过将至少一个实际的运行特性值和至少一个存储的运行特性预期进行比较来获知至少一个校正因数、尤其是是至少一个校正因数集、优选是至少一个校正曲线，并且进一步地以该至少一个校正因数、尤其是至少一个校正因数集、优选是至少一个校正曲线来校正制动控制信号，并且用校正后的制动控制信号来驱控调设器。
优选地，第一运行参数可以是电动马达16的电流消耗，其中，第一值是电动马达16的第一电流消耗，并且第二值是电动马达16的第二电流消耗。
尤其地，控制和监测单元还可以被构造成用于在至少一个无制动作用需求的时间段内驱控电动马达16，使得摩擦面6的第一次运动和第二次运动仅在摩擦面6和制动体11之间的间隙之内进行，即摩擦面6不接触制动体11。因此，通过这两次运动可以在运行中在不损害制动设备功能的情况下连续获知运行特性预期。
此外，可以设置的是，制动设施还包括至少一个制动温度传感器，该制动温度传感器与控制和监测单元连接，并且该制动温度传感器优选被布置在至少一个摩擦表面6、9的区域中。
优选可以设置的是，执行器，尤其是电动马达16被构造成将撑开体12从起始定位带到最终定位中。在执行器发生故障的情况下，制动设备1由此保持在未制动的状态下。
替选地，也可以设置的是，撑开体12能通过液压或气动来操纵。
替选地，可以设置的是，操纵弹簧对操纵机构15施加力，该力朝最终定位的方向起作用，并且执行器，尤其是电动马达16抵抗操纵弹簧地作用。在该情况下，在执行器发生故障时，制动设备1就自动制动。
此外，可以设置的是，第二执行器与操纵机构15作用连接。该第二执行器尤其可以是驻车制动激活单元。由此使得同一个制动设备1既可以被用于在运行期间对车辆进行制动，也可以被用于驻车。
操纵机构15可以与两个执行器作用连接，使得在操纵第二执行器时，第一执行器不发生作用。然而，第二执行器也可以被用于在电动马达16发生故障的情况下仍然安全地操纵制动设备1。
第二执行器尤其可以是绳索。利用该绳索可以容易地操纵驻车制动器。
替选地，第二执行器可以是第二电动马达。第二电动马达尤其可以比电动马达16具有更低的功率。
优选可以设置的是，撑开体12的和操纵面7、10的形状导致撑开体12的转动和两个操纵面7、10相对撑开体12的与运动阻尼件5耦接的点的偏移之间的非线性的传动比。由此可以通过撑开体12与操纵面7、10的相互作用已经提供了沿两个方向构成的非线性的传动比。
特别优选地可以设置的是，操纵机构15具有在电动马达16的转动与撑开体12的转动之间的非线性的传动比。这种非线性是在操纵运动时可变的传动比关系。通过操纵机构15的非线性的传动比可以补偿用于撑开体12在运行角度范围内转动的变化的转矩。这种变化的转矩是通过如下方式造成，即，在运行角度范围的起始范围内，撑开体12只需要施加用于克服气隙的力，而在摩擦面6、9与制动体11接触时，针对由于接触力所引起的进一步转动的力耗费显著提升。操纵机构15的非线性的传动比的另外的优点是，在构造撑开体12时，不必太注意撑开体12的传动比的非线性，由此可以就其他特征对撑开体12进行优化，例如使在操纵时发生横向于第一直线偏移特别小。
操纵机构15尤其可以具有在第二执行器的和/或操纵弹簧的操纵与撑开体12的转动之间的非线性的传动比。
尤其地，操纵机构15可以以如下方式构成，即，使得在大部分的运行角度范围内，电动马达16的用于操纵制动设备1所需的马达转矩基本上是恒定的。
操纵机构15的非线性的传动比优选以如下方式构成，即，使得与当第一摩擦面6在制动过程的范围内已经与制动体11接触时相比，第一摩擦面6以更高的速度运动用以跨过气隙直到制动体11。
操纵机构15的传动比可以在运行角度范围内以高达1:15、优选高达1:8的因数变化。
非线性的传动比可以通过在具有非恒定曲率的曲线上滚动，和/或经由非圆形的齿轮段和/或齿轮，和/或借助其他可变的法向间距如杠杆和连杆来实现。
特别优选地，可以设置的是，撑开体12与杠杆33连接，尤其是固定连接，其中，杠杆33的枢转使撑开体12转动。
优选可以设置的是，电动马达16使第一控制曲线板34转动，该第一控制曲线板34与在撑开体12的杠杆33上的第二控制曲线板35在运行角度范围内基本上无打滑地滚动。这示例性地在图1、图3和图4中示出。两个控制曲线板34、35的无打滑的滚动可以通过摩擦锁合或通过齿部来实现。
替选地，可以设置的是，操纵机构15包括由电动马达16驱动的轮37，轮具有控制凸子38，并且控制凸子38与撑开体12的杠杆33协同作用。通过轮37的布置以及杠杆33的形状，使得能容易实现非线性的传动比。在图3中除了控制曲线板34、35之外还示例性地示出操纵机构15的这种设计方案。
此外，可以设置的是，杠杆33借助控制凸子来操纵。
图2中没有示出操纵机构15。
替选地，也可以设置有具有线性传动比的操纵机构15。
优选可以设置的是，运动阻尼件5具有紧固构件21，引导容纳部3是紧固构件21的一部分，并且制动钳2和压紧件8基本上沿着第一直线在紧固构件21上线性引导。因此，运动阻尼件5构成了制动设备1的第三构件，经由该第三构件使得制动设备1被支承在支承构件4上，并且制动钳2和压紧件8被支承在该第三构件上。由此以简单方式将制动钳2的和压紧件8的运动与支承构件4脱耦，这是因为制动钳2和压紧件8都支承在运动阻尼件5上。在此，导引容纳部3本身提供了接触面17。图2和图3中示例性地示出这种构造。在此，图2中仅示出了压紧件8在紧固构件21上的支承，而没有示出压紧件8或制动钳2在紧固构件21上的其他的支承。
如从图3中可以看出，用于撑开体的转动轴线20的转动轴承39可以紧固在紧固构件21上，由此经由引导容纳部3与支承构件4之间的摩擦自动阻尼了撑开体12向支承构件4的运动。
特别优选地，可以设置的是，操纵机构15和电动马达16被布置在紧固构件21上。如果撑开体12的转动轴线20也支承在紧固构件21上，由此可以提供非常精确的操纵机构15，该操纵机构与撑开体12朝制动钳2或压紧件8的相对运动基本上无关。
此外，可以设置的是，电动马达16被布置在紧固构件21上的引导容纳部3的背离撑开体12的一侧上。已被证实的是，在引导容纳部3背离引导容纳部3的一侧上，由于制动设备1的运行所引起的温度波动很小。通过将电动马达16布置在该位置处，可以提高电动马达16的使用寿命。
替选地可以设置的是，引导容纳部3是制动钳2的一部分，其中，运动阻尼件5以能沿第一直线的方向运动的方式与引导容纳部3连接。这样的构造示例性地在图1和图4中示出。在此，制动设备1在支承构件4上的支承经由制动钳2来实现，其中，运动阻尼件5被构造为附加的部件，在支承构件4相对于引导容纳部3移位的情况下，该运动阻尼件阻尼了向支承构件4的相对运动。由此取消了自己的紧固件21和制动钳2在该紧固件上的附加支承。
优选可以设置的是，运动阻尼件5具有以能沿第一直线的方向运动的方式支承在引导容纳部3中的销钉18，其中，销钉18与弹簧19作用连接以用于对支承构件4施加弹簧力。在此，接触面17是销钉的朝向引导容纳部3内部的端部。销钉18沿第一直线的方向与撑开体12的转动轴线20的定位机械耦接，从而使得撑开体12的转动轴线20的定位跟随销钉18。在图1和图4中，撑开体12的转动轴线20与销钉18之间的这种耦接借助连接线26来指明。在操纵制动设备1的情况下，销钉18相对支承构件4基本上维持位置固定，而制动钳2和压紧部件8相对于销钉18运动。为此，可以调整销钉18、引导容纳部3和支承构件4之间的摩擦以及弹簧19的弹簧力，使得引导容纳部3首先在支承构件4上滑动，然后销钉18也开始相对于支承构件4滑动。
优选可以设置的是，在撑开体12和第一操纵面7和/或第二操纵面10之间布置有至少一个滚动体28，尤其是多个滚动体28。
在此，可以设置的是，撑开体12以尤其被构造为滚针轴承的滚动轴承23支承在第一操纵面7和/或第二操纵面10上。利用滚动轴承23，使得操纵面7、10与撑开体表面13、22之间的相对运动可以相对容易地得到补偿。
此外，可以优选设置的是，滚动轴承23至少是部分圆柱套形的。这意味着，滚动轴承23至少被构造为圆弧形的轴瓦，但也可以构造为完全环绕的圆。圆弧形的轴瓦的圆心在此与转动轴线20间隔开，由此在撑开体12转动时发生滚动轴承23相对于转动轴线20的定位变化。
优选可以设置的是，撑开体12的转动不仅引起两个操纵面7、10沿第一直线的方向的偏移，而且引起两个操纵面7、10相对第一直线法向的偏移。由此不仅发生压紧件8相对于制动钳2的平移运动，而且发生压紧件8相对于制动钳2的翻转运动。这种翻转运动可以被充分用来抵抗制动钳2因摩擦面6、9对制动体11的作用力而产生的轻微弯起。
替选地，优选可以设置的是，压紧件8相对于制动钳2沿第一直线线性地被引导。在此，基本上没有出现两个操纵面7、10相对第一直线法向的偏移。这具有的优点是，使得压紧件8相对于制动钳2的支承可以具有非常小的游隙。
图1中示出了一个优选的实施方式，其中，撑开体12借助滚动轴承23支承在两个操纵面7、10上。在此，两个滚动轴承23分别具有圆心，圆心与撑开体12的转动轴线20间隔开。通过撑开体12的转动也改变了两个滚动轴承23的两个圆心的位置，由此使两个操纵面7、10被相对彼此撑离开。尤其地，这两个圆心可以与转动轴线基本上等距。这在图1中通过圆段来说明，它说明了在两个撑开体表面13、22之间延伸的并从转动轴线20出发的圆。通过该布置发生了压紧件8与制动钳2之间的翻转运动。
此外，可以设置的是，在为了操纵制动设备1而进行的撑开体12转动时，第一撑开体表面13与第一滚动面14直接接触，并且在第一滚动面14上基本上滚动，并且第一滚动面14相当于第一操纵面7或第二操纵面10。在此，第一滚动面14可以要么相当于第一操纵面7要么相当第二操纵面10。第一撑开体表面13与第一滚动面14直接接触意味着，在第一撑开体表面13与第一滚动面14之间没有布置附加的滚动体。基本上滚动意味着，在滚动时，第一撑开体表面13和第一滚动面14之间有可能出现轻微的打滑。由此可以减少制动设备的内部阻力，这是因为不需要附加的滚动体。撑开体12具有第二撑开体表面22，该第二撑开体表面与那个不是第一滚动面14的操纵面7、10协同作用。尤其可以设置的是，第二撑开体表面22与第一操纵面7协同作用。
第一滚动面14优选基本上与第一直线正交。由此，第一撑开体表面13的平行于第一直线的接触力不出现相对第一直线法向的显著的力分量。然而，如果第一滚动面14与第一撑开体表面13之间的静摩擦足以阻碍滑动，那么第一滚动面14可能会稍微偏离该取向。尤其地，第一滚动面14可以具有平坦的区域和/或弯曲的区域。
此外可以设置的是，在为了操纵制动设备1而进行的撑开体12转动的情况下，第二撑开体表面22与第二滚动面24直接接触，并且基本上在第二滚动面24上滚动，并且第二滚动面24相当于不是第一滚动面14的那个操纵面7、10。这意味着，两个撑开体表面13、22基本上分别在两个撑开体表面7、10中的一个上滚动。然而，两个撑开体表面13、22的转动在此相对于共同的转动轴线20进行。
图3和图4中示出了优选的实施方式，其中，两个撑开体表面13、22都在操纵面7、10上滚动。然而也可能的是，撑开体在一个操纵面7、10上滚动，而在另一操纵面7、10上构成滚动轴承23。
在图3中所示的布置中，除了压紧件8向制动钳2的平移运动外，还出现翻转运动。
然而，也已被证实的是，压紧件8能够沿着第一直线线性地在制动钳2上引导，其中，在操纵时，第一撑开体表面13与两个操纵面7、10中的一个直接接触并在该操纵面上滚动，其中，压紧件8相对制动钳3与第一直线成法向的相对运动可以忽略不计地保持得很小。在此，在撑开体从起始定位18转动出来时，由转动引起的两个撑开体表面13、22之间横向于第一直线的相对的间距变化至少部分地通过撑开体表面13、22中的至少一个撑开体表面在操纵面7、10中的至少一个操纵面上的滚动运动所补偿，由此，制动钳2与压紧件8之间的相对第一直线法向的相对运动可以保持得较低。由于撑开体12在两个操纵面7、10中的至少一个操纵面上直接滚动，使得在此制动设备1在该关键位置上不需要附加的滚动轴承。由此得到的优点是，制动设备1在磨损较小的同时可靠地且以较低的操纵阻力发挥作用，但仍然可以构造得简单且紧凑。这种优选的实施方式示例性地在图4中示出。
在此，第一撑开体表面13优选相对于转动轴线20和/或第二撑开体表面22以如下方式布置，即，在从起始定位向最终定位的方向转动时，第一撑开体表面13相对于转动轴线20和/或第二撑开体表面22的间距持续增加。然而，由于第一撑开体表面13同时发生在滚动面14上的滚动，即在与第一撑开体表面13接触的操纵面7、10上发生滚动，使得第一撑开体表面13相对于转动轴线20和/或第二撑开体表面22平行于第二直线地关于滚动面14的间距的这种相对变化至少被部分地得到补偿。
在此，从撑开体12的转动平面中看，撑开体12的轮廓可以基本上呈Z形地构成，其中，第一撑开体表面13和第二撑开体表面22被布置在Z形状的相对置的端部上，并指向相反的方向。
优选可以设置的是，撑开体12在其转动轴线20处具有引导部25，并且引导部25至少在撑开体12为了操纵制动设备1进行的向制动钳1转动的开始区域中支撑了撑开体12的转动轴线20，以抵御横向于第一直线的力。尤其地，引导部25可以被布置在制动钳2的基本上与第一直线平行延伸的长孔36中。引导部25具有的任务是防止撑开体12的特别是在开始区域中的失控运动。
尤其可以设置的是，引导部25尤其是在长孔36中同样做基本上是滚动的运动。为此，引导部25和/或长孔36可以根据合适的滚动曲线来成形。
尤其地，引导部25可以以如下方式构成，即，仅在运行角度范围的开始区域中通过引导部提供支持。尤其地，在此，开始区域可以最大涵盖从起始定位18出发的运行角度范围的前25％。在开始区域之外，撑开体12的位置已经被至少一个撑开体表面13、22与至少一个滚动面14、24之间的静摩擦充分限定，由此，通过引导部25已经实现了运动学上的过度限定。从结构上看，这可以通过扩开长孔36或通过将引导部25构造成开放的槽来实现。
替选地，也可以设置的是，基本上是在整个运行角度范围内发生通过引导部25进行的支撑。
尤其可以设置的是，第二撑开体表面22比第一撑开体表面13更靠近转动轴线20。由此较少形成转动轴线20相对于制动钳2的要由引导部25来补偿的误差。
优选地，在撑开体12在整个运行角度范围内转动时，两个操纵面7、10发生与第一直线正交的误差，即平行于第二直线的误差，比发生平行于第一直线的偏移量小于15％，优选小于10％，特别优选小于7％。在此，误差指的是在至少一个撑开体表面13、22在至少一个滚动面14、24上进行理想的滚动运动的情况下，两个操纵面7、10平行于第二直线的偏移量。即使在制动设备1的精确结构形式的情况下，该较小的误差也可以通过至少一个撑开体表面13、22与至少一个滚动面14、24之间的打滑或者通过压紧件8相对于制动钳2的支承公差得到补偿。
特别优选地，可以设置的是，第一滚动面14展开成与第一直线呈法向的平面，并且撑开体12、压紧件8和制动钳2以如下方式彼此布置，即，使得撑开体12在起始定位18中的转动轴线20和撑开体12在最终定位中的转动轴线20分别布置在滚动面14的平面的相对置的侧上。这意味着撑开体12的转动轴线20在通过撑开体12的整个运行角度范围的转动情况中穿过了第一滚动表面14所展开的平面。
特别优选地，可以设置的是，撑开体12的转动轴线20在起始定位中相对第一滚动面14的平面的第一法向间距和撑开体12的转动轴线20在最终定位中相对第一滚动面14的平面的第二法向间距的比率在0.5至2之间，优选在0.7至1.5之间，特别优选基本上为1。这意味着，第一滚动面14的平面基本上被布置在撑开体12的转动轴线20的起始定位18与最终定位之间的中间。通过这种关系，可以实现特别低的误差。
特别优选地，可以设置的是，第一撑开体表面13的轮廓构成第一滚动曲线，该第一滚动曲线具有至少一个曲率中心点，并且在撑开体12为了操纵制动设备1而进行的至少大部分转动时，撑开体12的转动轴线20从第一滚动曲线的碰触点向第一直线方向看被布置在碰触点21的曲率中心点前面。这意味着，从第一滚动面14到第一撑开体表面13的方向看，在为了操纵制动设备1而进行的大部分转动，尤其是至少80％的运行角度范围，优选是整个运行角度范围转动时，转动轴线20都位于各个碰触点的曲率中心点的前面，即位于滚动曲线的渐屈线前面。这样做的效果是，通过滚动曲线在滚动表面14、24上的相应滚动，基本上抵抗了在撑开体12从起始定位向最终定位的每次无限小的转动时在当前的曲率中心点与转动轴线20之间的连接线沿第一直线的方向上的投影的增加。第二撑开体表面22可以具有特性相同的第二滚动曲线。
尤其地，在为了操纵制动设备1而进行的大部分转动时，转动轴线20相对各自的碰触点21的曲率中心点的间距可以大于各自的碰触点的曲率圆的曲率半径。
此外，可以设置的是，在为了操纵制动设备1而进行的大部分转动时，转动轴线20相对各自的碰触点的曲率中心点的间距比各自的碰触点的曲率圆的曲率半径小了十倍，尤其是小了五倍，特别优选是小了三倍。
优选可以设置的是，第一滚动曲线基本上是圆弧。同样地，第二滚动曲线基本上可以是圆弧。通过圆弧形状得到了撑开体12与操纵面7、10之间的在数学上能容易掌握的并在设计结构上能容易实现的运动学。在圆弧作为滚动曲线的情况下，曲率中心点19相当于圆弧中心点，其中，在滚动曲线在平坦的第一滚动面14上滚动时，转动轴线20的位置可以在数学上作为摆线表现，尤其是作为延长的摆线表现。
此外，可以设置的是，在为了操纵制动设备1而进行撑开体12的转动时，在第一撑开体表面13的中心点与第二撑开体表面22的中心点之间测量到的相对第一直线的法向间距持续增加。中心点在此可以相当于各自的曲率中心点。
可以设置的是，撑开体表面13、22和操纵面7、10被布置在相对撑开体12的转动轴线20呈法向的平面中。
然而，优选可以设置的是，沿转动轴线20看，撑开体表面13、22和操纵面7、10以如下方式划分，即，使撑开体的转动轴线20没有翻转力矩。由此，可以实现制动设备1的特别紧凑的结构形式。
替选地，作为另外的优选的实施方式可以设置的是，撑开体12与第一操纵面7和/或第二操纵面10构成球斜面(Kugelrampe)29。在此，撑开体的转动轴线20尤其可以平行于第一直线。在此，撑开体表面13、22中的一个撑开体表面和/或所属的操纵面7、10具有斜面，其中，在斜面上以能运动的方式布置有球体作为滚动体28。通过撑开体平面13、22相对于所属的操纵面7、10的转动，使得球体在斜面上滚动，并以此导致各自的操纵面7、10相对于撑开体沿转动轴线20的方向进而是沿第一直线的方向上偏移。由此，使得压紧件8相对于制动钳2沿第一直线线性运动。
优选地，在两个操纵面7、10上都可以构造有球斜面。由此，当撑开体12转动时，操纵面7、10沿第一直线的方向向两侧偏移。
尤其可以设置的是，撑开体12具有环绕的槽40，在该槽40中嵌入有运动阻尼件5的凸块41。由此，使得运动阻尼件5相对于撑开体的具有槽40的区域的位置沿第一直线的方向被位置固定地耦接。凸块41尤其可以紧固或成形在紧固构件21上。

Claims (16)

1.一种制动设备(1)，所述制动设备具有用于与支承构件(4)连接的引导容纳部(3)以构成对所述制动设备(1)的能在第一直线的方向上移位的支承，其中，所述制动设备(1)具有带第一摩擦面(6)和第一操纵面(7)的制动钳(2)，其中，所述制动设备(1)的压紧件(8)相对于所述制动钳(2)基本上沿第一直线地被线性引导，其中，所述压紧件(8)具有朝向所述第一摩擦面(6)的第二摩擦面(9)和背离所述第二摩擦面(9)的第二操纵面(10)，其中，在所述第一摩擦面(6)与所述第二摩擦面(9)之间的区域被设置成用于布置制动体(11)，其中，所述制动设备(1)具有与所述第一操纵面(7)和所述第二操纵面(10)协同作用的撑开体(12)，其中，所述撑开体(12)以如下方式成形，即，使得所述撑开体(12)的转动改变所述摩擦面(6、9)之间的最小间距，其特征在于，构造有与所述撑开体(12)耦接的运动阻尼件(5)以用于阻尼所述撑开体(12)相对于在所述引导容纳部(3)中的支承构件(4)平行于第一直线的平移运动。
2.根据权利要求1所述的制动设备(1)，其特征在于，所述运动阻尼件(5)具有用于接触所述支承构件(4)的接触面(17)，并且对所述运动阻尼件(5)与所述支承构件(4)之间的平移运动的阻尼通过所述接触面(17)与所述支承构件(4)之间的摩擦来进行。
3.根据权利要求1或2所述的制动设备(1)，其特征在于，所述撑开体(12)的转动轴线(20)至少在所述第一直线的方向上相对于所述运动阻尼件(5)基本上保持位置固定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制动设备(1)，其特征在于，所述制动设备(1)具有抵抗所述撑开体(12)的撑开作用的至少一个复位弹簧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制动设备(1)，其特征在于，为了使所述撑开体(12)转动，所述撑开体(12)经由操纵机构(15)与电动马达(16)作用连接。
6.根据权利要求5所述的制动设备(1)，其特征在于，所述操纵机构(15)具有在所述电动马达(16)的转动与所述撑开体(12)的转动之间的非线性的传动比。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制动设备(1)，其特征在于，所述运动阻尼件(5)具有紧固构件(21)，所述引导容纳部(3)是所述紧固构件(21)的一部分，并且所述制动钳(2)和所述压紧件(8)基本上沿着所述第一直线在所述紧固构件(21)上线性引导。
8.根据权利要求5和7所述的制动设备(1)，其特征在于，所述操纵机构(15)和所述电动马达(16)布置在所述紧固构件(21)上。
9.根据权利要求8所述的制动设备(1)，其特征在于，所述电动马达(16)布置在所述紧固构件(21)上的所述引导容纳部(3)的背离所述撑开体(12)的一侧上。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的制动设备(1)，其特征在于，所述引导容纳部(3)是所述制动钳(2)的一部分，其中，所述运动阻尼件(5)以能沿所述第一直线的方向运动的方式与所述引导容纳部(3)连接。
11.根据权利要求10所述的制动设备(1)，其特征在于，所述运动阻尼件(5)具有以能沿所述第一直线的方向运动的方式支承在所述引导容纳部(3)中的销钉(18)，其中，所述销钉(18)与弹簧(19)作用连接以用于对所述支承构件(4)施加弹簧力。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的制动设备(1)，其特征在于，在为了操纵所述制动设备(1)而转动所述撑开体(12)时，第一撑开体表面(13)与第一滚动面(14)直接接触并且在所述第一滚动面(14)上基本上滚动，并且所述第一滚动面(14)对应于所述第一操纵面(7)或所述第二操纵面(10)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的制动设备(1)，其特征在于，所述撑开体(12)以尤其被构造为滚针轴承的滚动轴承(28)支承在所述第一操纵面(7)和/或所述第二操纵面(10)上。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的制动设备(1)，其特征在于，所述撑开体(12)与所述第一操纵面(7)和/或所述第二操纵面(10)构成球斜面(29)。
15.一种车轮轴承，所述车轮轴承包括作为制动体(11)的制动盘、支承构件(4)和根据权利要求1至14中任一项所述的制动设备(1)。
16.一种车辆，所述车辆包括至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的制动设备(1)。
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