選擇性自鎖的機電和液壓致動的機動車輛制動器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包括致動器子組件(10)的機動車輛制動器，特別是以組合的液壓方式和機電方式致動的機動車輛制動器，所述機動車輛制動器包括：制動器殼體(150)；致動構件(18)，其能相對于所述制動器殼體(150)移動，用于以液壓方式或機電方式移動制動襯片；馬達操作的驅動器(22)；移動機構，其位于所述馬達操作的驅動器(22)與可移動的所述致動構件(18)之間；齒輪系(26)，其與所述移動機構關聯(lián)；以及分離式自阻擋裝置(SHV)，其設計成根據(jù)需要阻擋所述移動機構。所述齒輪系(26)包括至少兩個變速級(54，66)。公開的機動車輛制動器的特征在于，所述自阻擋裝置(SHV)被布置在所述齒輪系(26)上，使得在自鎖動作期間發(fā)生的所述自阻擋裝置(SHV)的反作用力可以經由力引導構件(154)轉移到所述制動器殼體(150)中。
【專利說明】選擇性自鎖的機電和液壓致動的機動車輛制動器
[0001]本發(fā)明涉及一種具有致動器組件的可機電和液壓操作的機動車輛制動器，所述機動車輛制動器包括:
[0002]-制動器殼體；
[0003]-致動構件，所述致動構件能相對于所述制動器殼體移動，用于以液壓或機電的方式移動制動襯片；
[0004]-馬達驅動器；
[0005]-移位機構，所述移位機構布置在所述馬達驅動器與所述可移動的致動構件之間；
[0006]-齒輪系，所述齒輪系分配給所述移位機構；以及
[0007]-分離式自鎖裝置，所述分離式自鎖裝置設計成根據(jù)需要阻擋所述移位機構；
[0008]其中，所述齒輪系具有至少兩個變速級。
[0009]長久以來，在已使用的機動車輛制動器中，制動襯片在驅動車輛時正常操作制動的情況下以通常的方式液壓地移位，但其中為了啟動駐停制動功能，發(fā)生制動襯片的機電移位或者至少制動襯片在制動位置的機電觸發(fā)鎖定。這樣的機動車輛制動器提供的優(yōu)點在于，駐停制動功能可以通過啟動開關的簡單操作更方便地啟動或釋放。
[0010]根據(jù)現(xiàn)有技術，這樣的可機電和液壓操作的機動車輛制動器是已知的。
[0011]WO 2008/037738 Al由此描述了一種可以既液壓操作又機電操作的機動車輛制動器。在正常操作情形下，即，在驅動車輛的同時，該機動車輛制動器以通常的方式液壓操作。然而，為了啟動駐停制動器而啟動機電操作功能。這觸發(fā)電動馬達，用齒輪系經由移位機構來驅動主軸螺母布置。齒輪系被設計成用蝸輪自鎖，以在啟動駐停制動器時防止駐停制動效果被削弱。然而，自鎖效果的缺點是，僅可以實現(xiàn)非常低程度的效率，使得部件(特別是電動馬達)必須設計得相對強大并且必須具有高的功率消耗。事實是，系統(tǒng)的總效率由各部件的單獨效率的乘積構成。例如，效率源于以下效率的乘積:馬達的效率、下游齒輪系和主軸螺母布置的效率。由此，僅30%以下范圍內的效率可以用具有自鎖效果的齒輪系實現(xiàn)。
[0012]DE 10 2012 208 294 Al描述了一種機動車輛制動器，其中分離式自鎖裝置直接布置在主軸螺母組件上。特別參照該文獻中的圖8，該圖8示出的是，指定為聯(lián)接裝置41的自鎖裝置被布置在滾動體斜齒輪與制動器活塞之間。自鎖裝置與主軸螺母組件和滾珠絲杠驅動器的這樣的直接空間相關性的缺點是，在啟動制動器以及維持(駐停)制動狀態(tài)時發(fā)生的反作用力必須充分地由自鎖裝置吸收。自鎖裝置因此必須設計得牢固，其結果是它占用大量空間。因此，制動器還必須設計成在軸向方向上(特別是相對于帶螺紋的主軸)不成比例地大。
[0013]此外，DE 10 2011 102 860 Al公開了一種與該現(xiàn)有技術相比有所改進的機動車輛制動器，其中自鎖裝置被布置成接近主軸螺母布置，但被整合到齒輪系中，使得安裝空間可以關于帶螺紋的主軸沿軸向方向減小。該制動器可以設計得更緊湊。
[0014]在轉移發(fā)生于自鎖裝置中的反作用力方面基本上還存在問題。這里有一點要考慮的是，盡可能許多的殼體部件應該由諸如鋁的輕質材料制造，例如，以便減少其重量。然而，其缺點是，很難轉移諸如使用上述類型的自鎖裝置時可能發(fā)生的高的反作用力，并且它們可能經受高磨損。
[0015]本發(fā)明的目的是提供一種車輛制動器，其既可以用作操作制動器又可以用作駐停制動器，并且與現(xiàn)有技術比較，關于發(fā)生在自鎖裝置中的反作用力的轉移得到了進一步優(yōu)化。
[0016]該目的通過上文限定類型的車輛制動器實現(xiàn)，其中規(guī)定:所述自鎖裝置布置在齒輪系中或齒輪系上，使得在自鎖背景下發(fā)生的所述自鎖裝置的反作用力可以可靠地轉移，不費吹灰之力且無磨損。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點在于，可以至少部分地利用至少兩個變速級及其減速齒輪以減少源于制動襯片的張力的反作用力，使得所述自鎖裝置可以設計得具有更小的尺寸。另外，本發(fā)明提供了一種力傳導元件，其具體地設計成轉移反作用力，并且還關于其穩(wěn)定性和結構進行了設計，使之吸收源于自鎖裝置的反作用力并且將反作用力直接轉移到所述車輛制動器的剛性且穩(wěn)定的制動器殼體中。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)選實施方式提供的所述力傳導元件被設計為承接體，所述自鎖裝置至少部分地容納在其中，其中所述承接體以傳送力的方式聯(lián)接到所述制動器殼體?？梢砸赃@種方式實現(xiàn)節(jié)省空間的布置。
[0019]在這種背景下，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式還可規(guī)定:所述承接體被設計為空心體并且具有至少一個安裝凸緣，借助所述安裝凸緣以傳送力的方式將所述承接體聯(lián)接到所述制動器殼體。所述空心體可以借助所述安裝凸緣可靠地安裝在所述制動器殼體上。特別是從而可以規(guī)定:所述承接體被制造為由鋼材料制成的深拉部件。這允許以穩(wěn)定的結構簡單制造，同時導出反作用力。
[0020]出于力傳導元件在所述制動器殼體上的簡化安裝，本發(fā)明的改進規(guī)定:所述承接體包括具有安裝鉆孔的至少兩個橫向安裝支架。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式變型，可以規(guī)定:移位機構包括具有主軸和螺母的滾珠絲杠驅動器，其中，可以任選地由主軸和螺母驅動一個部件以旋轉，而另一個部件可以由主軸和螺母線性地移位，以通過一個部件在所述制動器殼體內的旋轉驅動將致動構件移位。在這種背景下，在本發(fā)明的一個實施方式變型中，所述齒輪系還可以具有三個或四個變速級，其中，所述自鎖裝置被布置成接近所述齒輪系內側的可移動的致動構件。
[0022]可根據(jù)需要設計不同的變速級。在本發(fā)明的優(yōu)選變型中，規(guī)定:第一變速級和第二變速級均被設計為這樣的星齒輪，即具有4.4:1到6.6:1之間范圍的齒輪減速比，優(yōu)選地大約為5.4:1。如果設置有第三變速級，則在該實施方式變型中，還可以規(guī)定:第三變速級應設計為這樣的行星齒輪，即具有6.4:1到8.6:1之間范圍的齒輪減速比，優(yōu)選地大約為7.125:1，其中，所述力傳導元件優(yōu)選地被設計為空心輪。
[0023]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，規(guī)定:致動器的總減速比在115:1到400:1之間的范圍內，優(yōu)選地大約為208:1?？倻p速比的這樣的設計已被證明為對于力的傳遞和尺寸設計是特別有利的。
[0024]關于所述自鎖裝置的布置，根據(jù)本發(fā)明的改進，所述自鎖裝置從所述齒輪系的最接近所述可移動的致動構件的變速級的上游連接。具有根據(jù)本發(fā)明的力傳導元件的所述自鎖裝置的這種布置的優(yōu)點是，當阻擋所述移位機構時發(fā)生的反作用力可以借助所述力傳導元件不費吹灰之力地直接轉移到殼體中。
[0025]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式變型中，規(guī)定:所述自鎖裝置設計有卷簧離合器，所述卷簧離合器允許將扭矩從馬達驅動器向主軸傳遞，并且設計成阻止扭矩從所述主軸向所述馬達驅動器傳遞。利用這樣的卷簧離合器，可以防止較大的效率損失，因為所述卷簧離合器在其釋放狀態(tài)下在很大程度上允許力的直接傳遞，幾乎沒有損失，同時在接合狀態(tài)下可靠地阻止力的傳遞。在這種背景下，切換元件被分配給所述卷簧離合器，在第一切換位置，允許將扭矩從所述主軸向所述馬達驅動器傳遞，并且在到達第二切換位置時，促使所述卷簧離合器阻止扭矩從所述主軸向所述馬達驅動器傳遞。例如，這樣的切換元件可以是蜿蜒的彈
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[0026]在這種背景下，還可規(guī)定，作為卷簧，所述卷簧離合器具有螺旋彈簧，所述螺旋彈簧圍繞目標面纏繞至少一個繞組并具有兩端，一端可以以傳送扭矩的方式聯(lián)接到第一齒輪，并且第二端聯(lián)接到第二齒輪，使得可以傳遞扭矩。至少一個繞組與所述目標面的表面接觸。在本發(fā)明的該實施方式變型中，優(yōu)選地規(guī)定:每個齒輪均具有一個爪，所述爪可以與螺旋彈簧的分配給相應齒輪的端部以傳送扭矩的方式接合。所述爪用來以足夠傳遞力和扭矩的方式將相應齒輪聯(lián)接到布置在所述爪之間的螺旋彈簧。所述螺旋彈簧是力傳送元件，允許將力從所述馬達驅動器向所述主軸傳遞并且在相反方向上阻止這種傳遞。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式變型，這特別是通過以下事實實現(xiàn)，即:在將扭矩從所述馬達驅動器向所述主軸傳遞時，所述螺旋彈簧關于所述目標面沿徑向略微變寬，使得在傳遞扭矩時，所述螺旋彈簧在所述目標面上可靠地滑動，并且在將扭矩從所述主軸向所述馬達驅動器傳遞的情況下，所述螺旋彈簧關于所述目標面沿徑向收縮，使得所述螺旋彈簧沿徑向作用在所述目標面上，使之阻止扭矩的傳遞。當被阻止時，所述螺旋彈簧圍繞所述目標面收縮，從而鑒于該纏繞圈而確保摩擦力較高，最終防止任何進一步移動，因此停止扭矩經由所述螺旋彈簧的任何傳遞。在該狀態(tài)下，阻止所述齒輪。
[0027]在一個實施方式變型中，如果所述車輛制動器既用作操作制動器又用作駐停制動器，則對于作為操作制動器的功能而言，可能必要的是允許在一定的背景下將扭矩從主軸向馬達驅動器傳遞。然而出于上面給出的原因，作為駐停制動功能的一部分，這樣的扭矩傳遞必須被禁止。這意味著，可以這么說，對于操作制動器功能和駐停制動器功能而言，效果的要求相反。在一個實施方式變型中，本發(fā)明通過利用以下事實而實現(xiàn)了操作制動功能與駐停制動功能之間的差異化，所述事實即:相比操作制動功能的情況，顯著更高的扭矩和/或張力一般用于啟動駐停制動器。取決于大小和/或量，施加的張力可以由此在所述操作制動功能與所述駐停制動功能之間"切換"。就設計而言，該切換通過以下事實來實現(xiàn)，即在該實施方式變型中，一個切換元件被分配給所述卷簧離合器。在第一切換位置中，該切換元件允許將扭矩從所述主軸向所述馬達驅動器傳遞，并且在到達第二移位位置時，促使所述卷簧離合器阻止扭矩從所述主軸向所述馬達驅動器的任何傳遞。該切換元件根據(jù)作用在其上的張力執(zhí)行切換。根據(jù)本發(fā)明，所述切換元件可以包括至少一個彈性變形元件。作為一定程度的變形的一部分，所述至少一個變形元件允許在所述馬達驅動器與所述主軸之間沿兩個方向傳遞力。除了一定的張力誘發(fā)的變形，所述至少一個變形元件到達所述第二切換位置，在該第二切換位置，然后再次可以將力從所述馬達驅動器向所述主軸傳遞，但在相反方向上的傳遞被阻止。特別是可以在此規(guī)定:依據(jù)作用在第一齒輪與第二齒輪之間的卷簧上的張力，所述切換元件占據(jù)其第一或第二切換位置。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式變型，所述齒輪系具有行星齒輪機構。此外，在這種背景下，根據(jù)本發(fā)明可規(guī)定，輸出軸具有聯(lián)接到行星齒輪機構的太陽輪的驅動器，其中所述行星齒輪機構的空心輪以永久安裝的方式布置在所述殼體上，并且其中所述行星齒輪機構的行星輪旋轉地安裝在行星齒輪架上，行星齒輪架本身被安裝為可以在殼體中旋轉。
[0029]下面在下面附圖的基礎上更詳細地描述本發(fā)明，其中:
[0030]圖1示出了致動器組件的三維外觀圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的機動車輛制動器的技術背景；
[0031]圖2示出了穿過根據(jù)圖1的機動車輛制動器的致動器組件截取的剖視圖；
[0032]圖3不出了電動馬達、齒輪系和主軸的視圖；
[0033]圖4示出了用于說明卷簧離合器的分解圖；
[0034]圖5示出了具有卷簧離合器的兩個齒輪的布置的軸向正交剖視圖；
[0035]圖6示出了用于說明借助鍋形力傳導元件安裝卷簧離合器的分解圖；
[0036]圖7示出了用于說明齒輪系內側的力傳導元件的剖視圖；
[0037]圖8示出了用于說明力傳導元件的效果的一個實施方式的示意圖；以及
[0038]圖9示出了用于說明力傳導元件的效果的替代實施方式的示意圖。
[0039]圖1示出了一般標有10的機動車輛制動器的致動器組件的三維圖。圖1至圖5用來說明本發(fā)明的技術背景。參考圖6至圖9描述實際示例性實施方式。
[0040]圖1示出了其中包含齒輪系的殼體12，以及用于容納驅動馬達的局部殼體14和其中布置有可移位活塞18的另一局部殼體16，利用該可移位活塞18，制動器片(未示出)可以以主動制動的方式在機動車輛制動器的制動器單元中移位。根據(jù)本發(fā)明的機動車輛制動器的圖1中示出的致動器組件10可以例如以通常的方式裝設在滑動卡鉗制動器中。在這方面參照文獻WO 2009/046899 Al，其公開這樣的裝設情形作為示例。該文獻是本專利
【申請人】的專利申請。以下討論涉及由馬達驅動器和移位機構(用于移位制動襯片)組成的致動器組件，以下描述專注于這些部件。僅對應的部件也示出在圖中。
[0041]圖2示出了穿過圖1所示的驅動單元10截取的橫截面圖，該視圖包括軸。在此可以看出，殼體12設計為多個部分并且由以下部分組成:殼體蓋20、用于接收電動馬達22的局部殼體14以及用于以可移位的方式容納活塞18的局部殼體16?；钊?8能以實質上已知的方式沿著縱向軸線A以液壓和機電的方式移位?；钊?8的暴露表面24以通常的方式與制動襯片裝置(未示出)協(xié)作，以實現(xiàn)制動效果。液壓移位在操作制動期間以已知的方式發(fā)生。機電移位通過啟動以及釋放駐停制動功能發(fā)生。
[0042]以下討論論述關于機電移位機構的細節(jié)。
[0043]移位機構包括齒輪系26和主軸螺母組件28。移位機構的兩個基本部件與電動馬達22—起被示出在圖3的剖視圖中。齒輪系26用來將電動馬達22的旋轉運動轉換成活塞18沿著縱向軸線A的對應線性運動。詳細地，電動馬達22具有沿著馬達的縱向軸線B延伸的馬達輸出軸30。該輸出軸以旋轉固定的方式聯(lián)接到齒輪32。齒輪32用作行星齒輪34的太陽輪。齒輪32的端部具有軸承軸頸36，但齒輪32遠離馬達。行星齒輪架38以可旋轉的方式安裝在該軸承軸頸36上，并且又具有多個軸承軸頸40。軸承軸頸40用來支撐行星輪42，行星輪42與齒輪32嚙合。
[0044]空心輪44固定地布置在殼體上，沿徑向位于行星輪42的外側。另一殼體部分46用于該目的。用軸承軸頸50將行星齒輪架38以可旋轉的方式安裝在該殼體部分46中。外嚙合齒輪52位于軸承軸頸40與其軸承軸頸50之間。該外嚙合齒輪52與第一齒輪54嚙合，該第一齒輪54經由徑向內側的軸承部58以可旋轉的方式安裝在定子56(固定地安裝在殼體本身上)上，并且在其外周上具有外嚙合齒輪60。齒輪54設計成鍋的形狀。在齒輪54的內部，摩擦輪部分62—體地模制在定子56上，因此也以旋轉固定的方式安裝在殼體12中，特別是安裝在殼體部分46上，并且以旋轉固定的方式安裝在另一殼體部分64上，例如壓靠該部分在齒輪的內部延伸。第二齒輪66以可旋轉的方式安裝在定子56上。具有這種類型的制動器的該第二齒輪66可經由卷簧離合器70聯(lián)接到第一齒輪54用以傳遞扭矩。這將在下面詳細討論。第二齒輪66在其遠離第一齒輪54的部分上具有外嚙合齒輪72。該嚙合齒輪與輸出齒輪74上的外嚙合齒輪73嚙合，該輸出齒輪74以旋轉固定的方式被支撐在主軸螺母組件28的主軸76上。
[0045]圖2中可以看出，主軸76經由徑向滾針軸承78和軸向軸承安裝在殼體部分16中。主軸76的外周界上具有帶螺紋的形成部80用以保持滾子體82。滾子體82保持在滾動體架84中，滾動體架84在螺旋彈簧85上延伸到其初始位置中，如圖2和圖3所示。在殼體部分16內側以通常方式隨著主軸76的旋轉運動執(zhí)行線性運動的螺母86被支撐在滾動體82上。螺母86固定地連接到離合器元件88，離合器元件88也在螺母86的運動中相應地移位。離合器元件88的自由端具有錐形離合器表面90。該離合器表面可以與活塞18內部的對應活塞表面92并且與活塞18接合，可以移位相同的位移，由此將制動襯片(未示出)移位。
[0046]此外，連接線纜94以及各種墊圈96可以在圖2中看到，用于使得殼體部件彼此之間以及連接于其上的部件被密封或將被密封。最后，仍然看出，活塞18利用波紋管98密封。
[0047]移位機構的細節(jié)可以在圖2和圖3中看出。
[0048]現(xiàn)在轉向圖4和圖5，可以看到卷簧離合器70的結構及單獨部件。在卷簧離合器70的內部，定子56設置有它的摩擦輪部分62。如已經解釋的，定子56固定地安裝在殼體上，因此借助兩個軸承軸頸102、104安裝在殼體中，使之不能旋轉。首先，齒輪54安裝在定子56上并在其外周上具有外嚙合齒輪60，并且在齒輪54的內部設置有空腔106?？涨?06在具有接觸表面110的那一側設置有凹坑108。此外，呈圓弧形段的卡爪112從第一齒輪54的側向表面向外延伸。
[0049]除其外嚙合齒輪72之外，第二齒輪66具有板型結構114，在板型結構114上布置有沿軸向方向延伸的第一卡爪116和第二卡爪118。此外，在圖4中可以看到具有露頭端122和124的螺旋彈簧120。螺旋彈簧120具有的尺寸使得在松弛狀態(tài)下其與摩擦輪部分62的外周表面緊密接觸，但仍可以在其上滑動。為了組裝，螺旋彈簧120放置在摩擦輪部分62上。該布置被容納在空腔106中。兩個露頭端122和124沿徑向方向向外延伸得如此遠，以致于它們可以與卡爪112、116、118接合，這將在下面詳細說明，而不會沿著鄰近空腔106的表面滑動或刮擦鄰近空腔106的表面。
[0050]此外，圖4還示出了模制彈簧130，模制彈簧130具有沿著基線134延伸的多個盤繞環(huán)132。兩端136、138彼此接合。盤繞環(huán)132可以在力F的影響下從其松弛位置壓縮到壓縮位置。模制彈簧130布置在凹坑108中，并且其最后的纏繞圈與接觸表面110接觸。
[0051]在圖5中可以看到卷簧離合器70的組裝狀態(tài)，還應該指出的是，露頭的彈簧端122在卡爪116和卡爪118之間被容納在中間空間140中。
[0052]—般，上述機動車輛制動器及其上述致動器組件主要用于啟動駐停制動功能。這意味著，在操作制動器的情況下，活塞18通常以液壓的方式移位，使之移位離開殼體部分
16。同樣，在操作制動器的情況下釋放馬達22以釋放制動器時，活塞18必須可以部分或整個地移位回到其根據(jù)圖2的起動位置。這通常僅僅通過制動襯片(未示出)的松弛效果并且通過復位彈簧85的居間而完成，而無需電動馬達42的馬達驅動。應該指出的是，為了容易操作制動器，需要相對較低的張力。
[0053]在駐停制動器情形下，活塞18用相對較大的張力移位以創(chuàng)建駐停制動器效果，并且應該始終如一地保持在該位置，以便可靠地駐停車輛?；钊恢帽仨毥^對維持以便保持駐停制動器的效果，并且應該防止活塞18在經過一段時間后由于齒輪系26的沉降過程導致的逆向移位。僅當借助馬達22進行主動控制，從而主動釋放駐停制動器時，活塞18可以移位回到其根據(jù)圖2的起動位置。
[0054]由此在操作制動器情形與駐停制動器情形之間必須進行區(qū)別，其中，取決于制動器的當時狀況而允許或禁止將力從活塞16向馬達22傳遞。為了適當處理該要求，以在此示出的方式使用卷簧離合器70。與兩個齒輪54和66相互作用的卷簧離合器70運行如下:
[0055]-第一，應考慮將力從齒輪54向馬達側傳遞，即如下情況:馬達22被驅動以及齒輪54用行星齒輪34(在其間作為中介物)旋轉地驅動。在此存在兩個旋轉方向，S卩:齒輪54沿逆時針方向的旋轉方向用以將張力施加到制動器(將張力施加到操作制動器和駐停制動器)；以及齒輪54沿順時針方向的旋轉方向用以主動釋放制動器(釋放駐停制動器)。
[0056]-在使第一齒輪54根據(jù)箭頭Pl逆時針旋轉(對應于將活塞18移位離開殼體16的運動)時，即，為了在操作制動器情形和駐停制動器情形下經由馬達22啟動制動器，模制彈簧130在接觸面110上朝向卡爪116移位?？ㄗ?16呈現(xiàn)的抵抗這樣的移位的阻力越大(S卩，張力增加)，模制彈簧130的壓縮越大。在根據(jù)箭頭Pl的該逆時針致動期間，螺旋彈簧120保持無效，因為其彈簧端可以在卡爪112、116和118之間的間隙中自由移動并且在摩擦輪部分62上滑動。
[0057]-當更大的張力發(fā)生時，模制彈簧130在更大程度上被壓縮，如同啟動駐停制動器的情況，此時制動襯片必須強有力地壓靠制動器盤以啟動駐停制動器。當模制彈簧130由于根據(jù)箭頭Pl的旋轉而在更大程度上被壓縮時，這意味著現(xiàn)在第一齒輪54已經相對于第二齒輪56移位，取決于模制彈簧130的壓縮。最大相對位移由以下事實決定，即:卡爪112使其端面142與卡爪118及其前端144接觸，露頭端124在它們之間居間。當達到該狀態(tài)時，模制彈簧130被壓縮到最大程度，并且電動馬達22借助齒輪系26的任何進一步旋轉被傳送到主軸螺母組件28以進一步由駐停制動器施加張力。
[0058]-一旦駐停制動器已處于張力下，由張力產生的反作用力就反作用在齒輪系上。經由主軸螺母組件28、輸出齒輪74和外嚙合齒輪72、卡爪116、118傳送的這些反作用力試圖迫使卡爪向后回到其起動位置中，即，將它們逆時針移動。然而，一旦卡爪116試圖移動回到其起動位置(即，逆時針)，卡爪116就與螺旋彈簧120的露頭端122接合。由于這種相互接合，螺旋彈簧120圍繞摩擦輪部分62收緊，卡爪116趨于沿逆時針方向移動，使得螺旋彈簧120的纏繞圈變得收縮并且更強有力地作用在摩擦輪部分62的外周上。摩擦輪部分62的外周表面的這種纏繞導致以下事實，即螺旋彈簧120可以不再在該外周表面上滑動，而是可以這么說，被鎖定在該外周表面上。所以，卡爪116不能移動回到其起動位置中。駐停制動器保持啟動，于是這排除了沉降操作。
[0059]-為了再次釋放駐停制動器，控制馬達22是有必要的。這發(fā)生使得齒輪54順時針旋轉。如果齒輪54根據(jù)箭頭P2順時針運動(對應于將活塞18移位到殼體16中的運動)，即，為了經由馬達主動釋放制動器以禁用駐停制動器，則卡爪112也因此順時針移動并且釋放模制彈簧130上的張力。另外，螺旋彈簧120被釋放，并且釋放卡爪118，卡爪118可以往回移動(在卡爪112之后)，這在復位彈簧85的影響下發(fā)生。
[0060]卷簧離合器70由此具有確保駐停制動功能的總體效果;甚至在高張力下將扭矩從馬達向主軸螺母組件傳遞，并且意外釋放駐停制動器的沉降效果出于以下效果得以防止，即:卷簧離合器70的效果，特別是螺旋彈簧120的效果，其然后收緊并且以固定的方式作用在摩擦輪部分62的外周表面上。
[0061]如果要實現(xiàn)的唯一的事情就是駐停制動功能，其中，在操作制動器為純液壓的情況下啟動，則模制彈簧130只是一種選擇并且可以忽略。
[0062]如果操作制動功能和駐停制動功能均設置有機電啟動的制動器，但另外還應使用模制彈簧130，模制彈簧130取決于當時應力狀態(tài)而經歷不同程度的變形。在諸如通常在操作制動期間發(fā)生的低張力下，模制彈簧130根本不變形或者僅變形達輕微的程度，可以這么說，使之被動地保持螺旋彈簧120(卷簧)?？梢砸虼私褂糜诓僮髦苿庸δ艿凝X輪的自鎖效果。然后，可以在馬達驅動器與主軸螺母組件之間沿兩個方向將力傳遞通過齒輪。僅當模制彈簧130被足夠壓縮時，螺旋彈簧120(卷簧)的功能主動，可以這么說，并且鎖定了將力通過齒輪以從主軸螺母組件向電動馬達的傳遞。模制彈簧130由此在此處示出的示例性實施方式中是必要的，因為應該提供兩種制動器功能，即操作制動功能和駐停制動功能。
[0063]基于根據(jù)圖1至圖5的實施方式的這種理解，關于在自鎖效果的情況下的反作用力的有利引導，本發(fā)明開始該實施方式的優(yōu)化。下面因此討論圖6至圖9。
[0064]圖6示出了制動器殼體150，該制動器殼體150以通常的方式設計成卡鉗狀并且具有凹部區(qū)域152，在凹部區(qū)域152中容納了制動襯片(未示出)，并且在凹部區(qū)域152中以已知的方式將制動器盤(未示出)引導。此外，圖6示意性地示出了馬達驅動器22并且示出了齒輪系26及其各個變速級GSl至GS3，其中變速級GSl和GS2設計為具有嚙合的齒輪齒的正齒輪，并且其中變速級GS3被隱藏。自鎖裝置SHV在變速級GS2的下游，以上述方式設計，即例如具有卷簧120。
[0065]自鎖裝置SHV與變速級GS3—起容納在鍋形殼體部分154中，鍋形殼體部分154具有帶兩個橫向支架156、158的凸緣155。能夠容納安裝螺栓162的開口 160設置在兩個支架156、158中。鍋形殼體部分154可以借助這些安裝螺栓162使用對應的帶螺紋鉆孔168安裝在對應安裝部164、166中。這意味著，自鎖裝置SHV可以容納在鍋形殼體部分154中并且可以固定地安裝在殼體150上。殼體部分154可由此用作力傳導元件，并且可以可靠地將發(fā)生在自鎖裝置SHV中的反作用力直接轉移到制動器殼體150中。在裝設狀態(tài)下，殼體部分154固定地安裝在殼體上。
[0066]用作力傳導元件的殼體部分154優(yōu)選地由鋼板制造，作為深拉部件。根據(jù)圖7的包含軸的剖視圖示出了具有卷簧120的殼體部分154，卷簧120容納在殼體部分154中并且實質上以與上述相同的方式運行。然而，與上述根據(jù)圖1至圖5的實施方式比較的一個重要區(qū)別在于，第一變速級GSl未被設計為行星齒輪，而是直接連接到車輛制動器上游的第三變速級GS3被設計為行星齒輪并且整合到殼體部分154中。行星齒輪的空心輪直接成形在殼體部分154中。內部的齒169可以在此看到。卷簧120布置在殼體部分154中的行星齒輪上。行星齒輪架172以旋轉固定的方式(在此未詳細示出)聯(lián)接到車輛制動器的主軸76(圖2)。與空心輪154、169嚙合的行星輪安裝在行星齒輪架172上。同時在為卷簧120提供目標面178的區(qū)域中具有鐘形的太陽輪176安裝在行星齒輪架172中，使之可以旋轉并且以旋轉固定的方式聯(lián)接到軸170。軸170延伸出殼體部分154。行星齒輪形成變速級GS3。然后，設計有前齒的單獨的變速級GSl和GS2從軸170的上游連接。該布置也可容納在由塑料制成并因此重量較輕的殼體180中。
[0067]圖8說明了該布置的示意圖，示出的是，由電力源EV驅動的電動馬達EM經由輸出軸來遞送馬達扭矩Mm，并且以馬達的角速度ωμ將馬達扭矩Mm遞送到齒輪系的第一變速級GSl。具有各個的變速級GSl至GS3和電動馬達EM的齒輪系配置在殼體部AG中。該殼體部也可被稱為致動器殼體部AG。發(fā)生反作用力R的自鎖裝置SHV布置在第二變速級GS2與第三變速級GS3之間。
[0068]從第三變速級GS3開始，以致動器角速度ωΑ將扭矩Ma向制動器B傳遞。制動器包括滾珠絲杠驅動器的主軸螺母布置SM和制動器柱塞BK，從此處開始，制動器致動力Fb以致動速度YB向制動襯片傳遞。從該制動器柱塞BK開始，若進行制動則反作用力往回作用。
[0069]該實施方式的具體特征在于，自鎖裝置SHV從第二變速級GS2的下游連接并且(SP以圖6和圖7中說明的方式)直接聯(lián)接到第一傳導元件KLEο自鎖裝置SHV和第三變速級GS3整合到力傳導元件KLE中。因此，反作用力R可以被自鎖裝置SHV直接吸收并且引入到通過適當?shù)陌惭b而牢固設計的殼體BG(圖6的150)中。這在實際的實施方式中借助支架156、158和安裝螺栓162通過安裝在殼體部164、166上的凸緣來完成。在該實施方式中，變速級GSl和GS2可以封閉在相對較弱且輕質的殼體AG(圖7的180)中，該殼體AG特別是由塑料材料制成，使得可以降低重量。此外，該布置的優(yōu)點在于，還可以利用降低變速級GS3的變速比來減少反作用力。
[0070]圖9示出了本發(fā)明的另一實施方式，其中可以看到，自鎖裝置SHV布置在第三變速級GS3與制動器B之間。再次在該實施方式中，力傳導元件KLE用于將發(fā)生在自鎖裝置SHV中的反作用力直接傳遞到車輛制動器的殼體BG。在實踐中，這可例如通過與圖7的圖表比較將鍋形殼體部分154設計得稍小來完成，并且該殼體部分僅用于容納自鎖裝置SHV。齒輪系由此可以以圖2說明的方式設計，其中自鎖裝置從制動器的上游直接連接。
[0071]本發(fā)明的優(yōu)點由此在于自鎖裝置SHV在力誘發(fā)元件KLE中的布置，以便將發(fā)生在自鎖裝置SHV中的反作用力直接引入到制動器殼體BG和/或150中。
【主權項】
1.一種具有致動組件(10)的機動車輛制動器，特別是能以組合的液壓方式和機電方式來操作的機動車輛制動器，所述機動車輛制動器包括: -制動器殼體(I 50); -致動器(18)，所述致動器(18)能夠相對于所述制動器殼體(150)移動，用于以液壓方式或機電方式移動制動襯片； -馬達驅動器(22); -移位機構，所述移位機構被布置在所述馬達驅動器(22)與能夠移動的所述致動器(18)之間; -傳送組件(26)，所述傳送組件(26)關聯(lián)到所述移位機構；以及 -獨立的自阻擋裝置(SHV)，所述自阻擋裝置(SHV)適于在需要時阻擋所述移位機構； 其中，所述傳送組件(26)包括至少兩個變速級(54，66); 其特征在于，所述自阻擋裝置(SHV)被布置在所述傳送組件(26)中或所述傳送組件上，使得在自阻擋期間出現(xiàn)的所述自阻擋裝置(SHV)的反作用力(R)能夠借助力傳導元件(154，KLE)被轉移到所述制動器殼體(150)中。2.根據(jù)權利要求1所述的機動車輛制動器， 其特征在于，力傳導元件被設計為承接體(154)，所述自阻擋裝置(SHV)被至少部分地容納在所述承接體中，其中所述承接體以傳送力的方式聯(lián)接到所述制動器殼體(150)。3.根據(jù)權利要求2所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述承接體(154)被設計為空心體并且具有至少一個安裝凸緣(155)，借助所述安裝凸緣(155)以傳送力的方式將所述承接體(154)聯(lián)接到所述制動器殼體(150)。4.根據(jù)權利要求2或3所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述承接體(154)被制造為由鋼材料制成的深拉部件。5.根據(jù)權利要求2至4中的任一項所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述承接體(154)包括具有安裝鉆孔(160)的至少兩個橫向安裝支架(156，158)。6.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述移位機構包括具有主軸(76)和螺母(86)的滾珠絲杠驅動器(28)，其中主軸(76)和螺母(86)中的一個部件能夠有選擇地被驅動以旋轉，并且所述主軸(76)和螺母(86)中的另一個部件能夠在所述殼體(12)內側線性移位，用以通過所述主軸(76)和所述螺母(86)中的一個部件的旋轉驅動將所述致動器(18)移位。7.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述傳送組件具有三個或四個變速級(GSl，GS2，GS3)，其中所述自阻擋裝置(SHV)被布置成在所述傳送組件(GSl，GS2，GS3)內側靠近能夠移動的致動構件。8.根據(jù)權利要求7所述的機動車輛制動器， 其特征在于，第一變速級(GSl)和第二變速級(GS2)均作為正齒輪傳動而具有在4.4:1至IJ6.6:1之間的范圍內，優(yōu)選地大約為5.4:1的減速比。9.根據(jù)權利要求7或8所述的機動車輛制動器， 其特征在于，第三變速級(GS3)作為行星齒輪而具有在6.4:1到8.6:1之間的范圍內且優(yōu)選地大約為7.125:1的減速比，其中所述力傳導元件(154，KLE)優(yōu)選地被設計為空心輪。10.根據(jù)權利要求7至9中的任一項所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述致動器(A)的總減速比在115:1到400:1之間的范圍內，優(yōu)選地大約為208:1ο11.根據(jù)權利要求7至10中的任一項所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述自阻擋裝置(SHV)布置在所述傳送組件的最靠近能夠移動的所述致動構件的變速級(GS3)的上游。12.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述自阻擋裝置(SHV)設計有卷簧離合器，所述卷簧離合器允許將扭矩從所述馬達驅動器向所述主軸傳遞，并且設計成阻止扭矩從所述主軸向所述馬達驅動器傳遞。13.根據(jù)權利要求12所述的機動車輛制動器， 其特征在于，所述卷簧離合器被整合到所述力傳導元件(154)中。14.根據(jù)權利要求12或13所述的機動車輛制動器， 其特征在于，在第一切換位置中，分配給所述卷簧離合器(70)的切換元件(130)允許將扭矩從所述主軸(76)向所述馬達驅動器(22)傳遞，并且在到達第二切換位置時，所述切換元件(130)促使所述卷簧離合器(70)阻止扭矩從所述主軸(76)向所述馬達驅動器(22)傳遞。
【文檔編號】F16D127/06GK105849432SQ201480070579
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月15日
【發(fā)明人】M·隆斯
【申請人】盧卡斯汽車股份有限公司