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CN116368313A - 包括集成的行车制动器和集成的电动驻车制动器的电动鼓式制动模块 - Google Patents

包括集成的行车制动器和集成的电动驻车制动器的电动鼓式制动模块 Download PDF

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CN116368313A
CN116368313A CN202180067669.0A CN202180067669A CN116368313A CN 116368313 A CN116368313 A CN 116368313A CN 202180067669 A CN202180067669 A CN 202180067669A CN 116368313 A CN116368313 A CN 116368313A
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wheel brake
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M·舒利茨
J·霍夫曼
T·温克勒
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Abstract

本发明涉及一种组合型鼓式车轮制动模块,该组合型鼓式车轮制动模块包括能够以不能相对转动的方式固定在机动车辆上的具有支座(5)的制动器保持装置(3),该制动器保持装置配备有以不能相对转动的方式支承的、相对置的两个制动蹄(6a,6b),所述两个制动蹄被布置为能沿径向向外朝向——优选被设计为制动鼓的——制动转子(4)的方向移位,为了操纵制动器,至少一个传动器件(1b)以及两个调节设备被组合为液压或电动的行车制动执行器(2)和电动驻车制动执行器(1a)EPBA。本发明的目的是提供可外部操控的鼓式制动结构,该鼓式制动结构包括电动驻车制动器EPB,其中能够以特别高效的方式形成鼓式制动系统。为了解决该问题,根据本发明提出,行车制动执行器(2)BBA和电动驻车制动执行器(1a)EPBA两者在A半圆中二者彼此并排地固定安装在制动器保持装置(3)上。

Description

包括集成的行车制动器和集成的电动驻车制动器的电动鼓式 制动模块
本发明涉及一种可至少选择性(根据功能)电操纵的、呈鼓式制动系统模块形式的、组合型内蹄式制动器,该鼓式制动系统模块包括制动器保持装置3(例如,作为能够以不能相对转动的方式安装在车辆侧的制动器锚定板)。系统还包括彼此对置的两个制动蹄6a、6b,所述两个制动蹄能沿径向向外朝向被实施为制动鼓的制动转子4的方向移位。为了操纵制动器和/或释放制动器,在调节力流中存在传动器件以及两个调节设备。
示例性地从EP 2 670 997 B1中得出根据专利权利要求1的前序部分的特征组合。已知的鼓式单工式制动器/复合式制动器(Simplex-Trommelbremse)针对所有制动功能包括用于制动蹄的支座,并且车轮制动缸被设置成用于执行行车制动功能。藉由操纵拉索接合至制动蹄的电动车轮制动执行器用于执行驻车制动功能,并且其中车轮制动执行器的传动系被设计为无电流自锁。
这样的鼓式车轮制动系统的主要目标方向涉及移动系统,例如机动车辆,其中如果进行对应适配的话,在其他类型的应用情况中是完全可行的并且看起来是有意义的,例如用于或用在(工业)运输设备、生产设备等资本货物和/或房地产(例如作为电梯设备的部件)中。
从EP 0 665 926 B1示例性地已知一种常规以及组合布置的机动车辆鼓式制动器,其包括液压车轮制动缸并且包括机械驻车制动器张开设备。
WO 2015/101486 A2描述了一种特别简单且仅用几个零件就可以非常有利且高效形成的、无支座的组合型机动车辆鼓式制动器,该组合型机动车辆鼓式制动器包括液压行车制动执行器(车轮制动缸),该液压行车制动执行器被定位成以固定的方式布置在制动器保持装置的第一半圆中并且为单工式构型(其方式为,液压行车制动执行器(车轮制动缸)作为张开设备直接作用于制动蹄的第一端),并且该组合型机动车辆鼓式制动器还包含具有电动驻车制动执行器的电动驻车制动器,该电动驻车制动执行器被分配在制动器保持装置的相对的半圆中并且通过在制动蹄之间布置杆而为双向自增力构型,并且其中电动驻车制动执行器作为张开设备基本上作用于制动蹄的第二端。
现在,本发明的目的在于,提供一种以新改进的方式开发的、机动车辆鼓式制动系统的替代方案,该替代方案可以以特别实用且有前瞻性的方式得到应用。在此,一方面追求为任何制动能量载体提供进一步开发的未来安全性,而且希望尽可能高效地利用机动车辆中可用的安装空间。
基于前序部分的特征,本发明的解决方案涉及一种根据权利要求1的标志性特征以新颖且特别高效的方式构造的鼓式制动模块。因此,本发明可以实现特别新颖且紧凑布置的组合型设计的鼓式制动模块,该鼓式制动模块将两个调节执行装置(FBA/BBA,即,驻车制动执行器/行车制动执行器)以基本上彼此直接相邻的方式并排地固定限定在共用的制动器保持装置(锚定板)上。换言之,这两个执行装置1a、2不像现有技术中常见的那样以彼此沿直径间隔开的方式定位,而是以局部集中的方式进行布置。该建议有令人满意的积极结果,即,在有利的空间规划的情况下实现更紧凑的鼓式制动系统。本发明不仅可以实现前所未有的安装空间利用。同时,形成可能的各个必要的(连接)接口11、12的特别紧凑——接近可捆束地布置——的定位方式或布置方式和铺设方式,以便简化与电子控制单元ECU的联网。因此,可以实现制动执行器1a、2(如尤其示例性地液压连接端、(执行器)电流连接端、传感器线路引导装置)与控制单元(H)ECU的(电)连接。结果是,本发明因此甚至适用于改进汽车工厂中的装配过程、相应地使其合理化,或者至少使其更加安全,因为基本促成了集中式接口设计。
在本发明的优选的改进方案中,可以形成特别高效的“双模”(机动车辆)鼓式制动系统模块。这示例性地允许将相对于行车制动(尤其是其以实践为导向的制动力矩控制行为的目的在于,敏锐地感知制动力矩控制任务)的单工式鼓式制动器的优点与双向自增力鼓式制动类型的结构系统固有的闭锁行为或效率优势相结合。因此,在结合重型机动车辆的情况下,即使为此使用了特别小型化、轻量设计的驻车制动执行装置,该改进方案也能够而实现特别高效且安全的驻车制动功能。
根据本发明,首次特别决定性地实现了前瞻性的变体,该变体以小型化的驻车制动执行器传动系——这要归功于在电动驻车制动功能的闭合环形力流L中利用了高效的双向自增力楔作用原理——结合以由于类似于单工式结构形式的制动执行而可特别灵敏地计量和调节的电动行车制动功能。所有这一切都可以在制造成本实惠但仍然合理的同时以及在部件制造和系统组装方面优化物流来实现。
在本发明的进一步有利的节省结构空间的设计方案中提出,制动器保持装置3具有圆盘状的几何形状,并且行车制动执行器2、BBA以及电动驻车制动执行器1a、EPBA被布置成定位在制动器保持装置3的共用的A半圆内部。
由于包括行车制动执行器2、BBA和电动驻车制动执行器1a、EPBA的A半圆与具有支座5的B半圆以相对布置的方式定位,因此实现了特别有利的接口设计。
借助其中展示且详细描述了优选实施例的附图来基于本说明书得出本发明的其他细节。附图基本上示意性地并且在不同的视图中以缩小的比例阐述了优选实施方式,并且在某些情况下详细地对其进行具体说明:
图1以透视图示出不带制动转子的根据本发明的鼓式制动模块;
图2以俯视图示出具有制动转子4的处于单工式行车制动模式的图1的鼓式制动模块;
图3以俯视图示出具有制动转子4的、但处于双向自增力驻车制动模式的图1的鼓式制动模块。
本发明示例性地可以实现特别新颖的且布置紧凑的、组合型设计的双模鼓式制动模块,该鼓式制动模块将根据功能(行车制动请求或驻车制动请求)限定的两个调节执行装置彼此相邻地以间接或直接嵌入锚定板3的方式高度紧凑地布置为模块。在本发明的改进方案中,这通过以下方式实现:该至少两个执行装置1a、2(间接或直接)对置地、交替被分配在锚定板3的两侧的外部或内部,但其始终在同一A半圆中错开地定位。在此,根据本发明具有执行装置的紧凑布置的结构形式可以实现锚定板3的特别有利的紧凑集中的接口设计(在外部),并且尤其可以实现相对于必要的车辆外围设备(集中的液压管路供应装置,集中电缆、即供电装置,集中的车轮旋转传感器线缆铺设装置等)的邻接部件((H)ECU)的特别有利的集中式接口l1、l2的供应。
根据本发明的双模鼓式制动模块在其优选的实施方式中包括具有对应执行装置的集成液压行车制动功能和集成电动驻车制动功能。
尽管在根据图1至图3的优选实施方式中展示了液压的行车制动执行器2、BBA,但本发明的还可设想且特别有利的实施方式(干式制动系统)涉及纯电动的(即,尤其电机提供动力的)行车制动执行器。这体现了进一步可行的优点,即,经进一步开发的鼓式制动系统模块可以在性能和可用性经进一步开发的情况下一定程度上完全无流体地形成为全电动或机电的制动系统(EM-DB/机电鼓式制动器)。
在本发明的优选的实施方式中,电动驻车制动执行器1a优选被组装为转动驱动以及电机驱动的电机-传动机构-调节设备(EPB-MGU),该设备具有优选多个减速传动级以及旋转-平移变换传动级。用于持久的驻车制动锁死的无电流自锁装置被有利地集成到EPB-电机-传动机构单元的任意传动级中。在旋转-平移变换器的设计方案中,EPB-MGU有利地包含丝杠螺母传动级。EPB-MGU被固定在锚定板一侧的背部(与制动鼓搭叠的区域相对,即与该作用的区域并排或与该区域位于相对两侧),并且允许通过一个或多个涉及的传动器件(绳索、杆部件和/或组合)操纵制动器或调节至少一个制动机构(制动蹄6a、6b)。原则上,完全可以设想向两个制动蹄6a、6b同时施加相应直接作用于两个制动蹄6a、6b的调节力。
如附图还示出,电机提供动力的EPB-MGU 1a、EBPA与定位在内侧(在锚定板的与制动鼓搭叠的区域中)的(优选可电致动和/或可液压致动的)张开设备/行车制动执行器2、BBA并行错开地、相对置地、基本上逐渐布置在共同的高度或水平(圆段A)上。因此,根据本发明的EPB-MGU的布置方式/定位方式特别高效且节省空间,换言之,其基本上与行车制动执行器2、BBA直接(准确来说是相对、邻接、邻近、并排)地定位。
优选地,绳索和/或杆部件(传动机构)组件适合作为EPBA与制动蹄6a、6b之间的传动器件1b。有意义地,在制动蹄6a、6b之间连接有调节撑杆,该调节撑杆可以根据摩擦片的磨损情况且无电流介入地以伸缩的方式扩展其长度以及可自动固定,以便以无电流介入的方式自动地进行调节,即,补偿摩擦片磨损。与此同时,在B区,即在支座5的区域中,在制动蹄6a、6b之间也连接有杆件9,该杆件可以有利地包括(预紧的)弹簧蓄能器。基本上固定地装配在锚定板上的支座5(支撑架)原则上可以被设计为刚性的或可弹性复原的,尤其还是可伸缩的。为此,支座5基本上定位在这两个制动蹄6a、6b的自由端部之间并且与这两个制动执行器1a、2沿直径相对地布置。
有利地,支座5/支撑架和/或另外的系统部件还集成有至少一个或多个电传感器件((多个)传感器S),用于在制动鼓静止和/或旋转时获取制动转矩或测量制动转矩。传感装置S可用于所有模式,传感装置可以相应单独针对仅一种功能/模式存在,或者替代性地或额外地,传感装置可以针对所有模式是冗余的。有利地,藉由上述集中式接口l1、l2的接口分段/接口集中的中继和供应来进行传感器线缆接口的供应。
鼓式制动模块包含至少一种额外的弹性装置(集成的和/或单独设置的弹性弹簧作用,例如通过可逆地可张紧的弹簧元件),该弹簧元件在EPB调节设备(MGU)的压紧力流下或者在一个或多个传动器件或制动机构中实施。一个/多个弹簧元件在EPB的压紧力流中的定位和实施。例如,其可以集成在杆件9、10中作为碟簧层(具有/不具有预紧力)。额外地或特别地,可以针对性地为驻车功能集成/设置特别经进一步开发的张开设备,其具有集成的弹性装置(弹簧张开锁)。可以实现的是,被设计为弹性绳索、弹性制动操纵杆部件7或被实施为弹簧钢部件的弹性传动器件连接在EPB-MGU 1a与制动器保持装置3/制动蹄6a、6b之间。凭借其准弹性适应性(可逆呼吸过程),经过验证的弹性装置允许在复杂的要求或操纵的情况下在这两个调节机构(行车制动执行器2和驻车制动执行器1a)之间进行灵活且无损坏的操作模式切换或功能切换,其有利的结果是:根据本发明,此外还可以对制动转子4的热致收缩进行特别合理的、可逆的补偿。
本发明绝不限于汽车,而是其应用可能性原则上可以覆盖所有的、可有意义地使用鼓式制动模块的系统。
就上文在结构方面部分地限定的模式组合(单工式/双向自增力)而言,原则上可以设想鼓式制动器的模式和类型的差别很大的、任意的组合或变体,如尤其单工式鼓式制动器、双向自增力鼓式制动器、双工式鼓式制动器、复式双工鼓式制动器等,这些皆在本发明的范围内。就此而言,在此以特别有利的方式给出的单工式+双向自增力的组合的具体说明仅作为示例性的应用,而不以任何方式排除所提及的、以及可任意设想到的其他组合的可能性或布置方式。
附图标记清单
1a 电动驻车制动执行器(EPBA)
1b 传动器件
2 行车制动执行器(BBA)
3 制动器保持装置(锚定板)
4 制动转子(制动鼓)
5 支座(用于单工式行车制动模式)
6a 制动蹄
6b 制动蹄
7 连杆(驻车制动杆部件)
8 旋转点(驻车制动杆部件)
9 杆(可能具有(弹簧)弹性装置)
10 调节杆(可伸缩)
11 复位弹簧
12 复位弹簧
A 圆段/半圆
B 圆段/半圆(具有支座5)
Ax 轴向方向(对应于车轮旋转轴线)
ECU 电子控制单元(用于操控执行器)
FBBA 行车制动张开力
FEPBA 驻车张开力
FL (支座)承载力
L 力流
l1,l2 连接接口
M (圆形)中轴线
R 径向方向
s 游隙
S 传感器

Claims (16)

1.一种组合型鼓式车轮制动模块,该组合型鼓式车轮制动模块包括能够以不能相对转动的方式固定在机动车辆上的、具有支座(5)的制动器保持装置(3),该制动器保持装置配备有以不能相对转动的方式支承的、相对置的两个制动蹄(6a,6b),所述两个制动蹄被布置为能沿径向向外朝向——优选被设计为制动鼓的——制动转子(4)的方向移位,为了操纵制动器,至少一个传动器件(1b)和/或连杆(7)以及两个调节设备被组合为液压或电动的行车制动执行器(2,BBA)和电动驻车制动执行器(1a,EPBA),
其特征在于,行车制动执行器(2,BBA)以及电动驻车制动执行器(1a,EPBA)二者彼此并排地固定安装在制动器保持装置(3)上。
2.根据权利要求1所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,该制动器保持装置(3)具有圆盘状的几何形状,行车制动执行器(2,BBA)以及电动驻车制动执行器(1a,EPBA)被布置在制动器保持装置(3)的共用的A半圆内部。
3.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,包括行车制动执行器(2,BBA)和电动驻车制动执行器(1a,EPBA)的该A半圆与包括支座(5)的B半圆相对布置。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,鼓式车轮制动器具有集成的至少一个电传感器(S),该至少一个电传感器用于测量或获取行车制动转矩。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,鼓式车轮制动器具有集成的至少一个传感器(S),该至少一个传感器用于测量或获取驻车制动力。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,在电子控制单元(ECU)中,为至少一个电动驻车制动执行器(1a,EPBA)——例如尤其优选为两个电动制动执行器——分别指派有电流传感器(Si)。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,行车制动执行器(2,BBA)被设计为活塞-液压缸单元。
8.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,行车制动执行器(2,BBA)被设计为电动执行器。
9.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,行车制动执行器(2,BBA)作为单工式制动器与以不能相对转动的方式支承在该支座(5)上的制动蹄(6a,6b)集成在一起。
10.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,电动驻车制动执行器(1a,EPBA)被集成为双向自增力制动器,该双向自增力制动器被施加的驻车夹紧力流借助于一端嵌入制动蹄(6a,6b)之间的杆(9)、借助于在另一端以基本上平行于该杆(9)定向的方式嵌入的调节杆(10)、经由随传动器件(1b)张开的制动蹄(6a,6b)以及制动转子(4)被限定成基本上呈环形闭合的。
11.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,该支座(5)或一另外的构件包含电传感器(S)。
12.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,这些制动蹄(6a,6b)借助于以限定的方式被弹性预紧的复位弹簧(11,12)以限定的方式朝向彼此被弹性地预紧,其中在A半圆中,调节杆(10)夹紧在这些制动蹄(6a,6b)之间,以便以无电流介入的方式自动地补偿摩擦片磨损,并且在B半圆中,在支座(5)旁、在这些制动蹄(6a,6b)之间连接有一杆件(9)。
13.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,电动驻车制动器配备有集成在压紧力流(L)中的弹性体,例如尤其配备有限定弹簧刚度的弹性元件。
14.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,弹性体,例如尤其弹性元件以单独的和/或被包含的方式存在,其方式为例如支座(5)和/或传动器件(1b)和/或杆部件(7)和/或拉索和/或杆件(9)和/或调节杆(10)和/或其他制动部件配备有至少一个弹性元件,如尤其示例性地构造有至少一个弹性的榫结构。
15.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,弹性元件、如尤其是示例性地榫结构被设计成,以限定的弹簧力弹性预紧的方式受到约束。
16.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合型鼓式车轮制动模块,其特征在于,支座(5)被设计为可伸缩的。
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