CN119373816A - 制动执行器和车辆制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动执行器和车辆制动器。制动执行器(12)具有电动机(32)和阻挡模块(36)。阻挡模块(36)包括阻挡杆(40)和阻挡执行器(42)，其中，在阻挡杆(40)上构造有阻挡齿(44)，在阻挡杆的锁定位置，阻挡齿与联接到电动机的输出轴(38)的齿轮相接合。阻挡齿(44)在一个齿侧面(60)上具有阻挡几何形状(61)并且在相反的齿侧面(62)上具有提升几何形状(63)，所述几何形状(61，63)构造成使得：在电动机(32)在增强制动力的第一方向上旋转时，阻挡杆(40)因电动机(32)的旋转而逆着弹簧力被提升，以便与齿轮脱离接合；并且电动机(32)在释放制动力的相反方向上的旋转被阻挡。

Description

制动执行器和车辆制动器

技术领域

本发明涉及一种制动执行器，尤其是用于机电式车辆制动器的制动执行器，并且涉及一种机电式车辆制动器。

背景技术

车辆制动器中的制动执行器用于将制动衬块支承在制动转子上。为此目的，制动执行器通常具有电动机，用于驱动的电动机通过齿轮箱单元和主轴传动机构联接到致动滑动件，用于将制动衬块支承在制动转子上的所述致动滑动件能在缩回位置与展开位置之间选择性地移位。为了将制动衬块支承在制动转子上，轴向致动力具体是从致动滑动件传递到制动衬块。

除了用作行车制动器之外，机电式车辆制动器还旨在用作驻车制动器。当车辆制动器构造为自释放时，提供了用于实现驻车制动功能的阻挡杆，该阻挡杆锁定车辆制动器的机构，使得车辆制动器不能被释放。

然而，在车辆驻车期间可能需要车辆制动器的自动重新张紧，因为在驻车情况下车辆制动器的张紧力可能由于驻车后车辆制动器冷却而减弱。

为了实现这一点，必须在通过致动电动机重新调节制动力之前释放阻挡杆。随后再次致动阻挡杆。

在此有问题的是，由于车辆制动器的自释放实施例，制动力可能在阻挡杆的释放与电动机的致动之间的时间窗口中进一步减弱。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种制动执行器，尤其是用于机电式车辆制动器的制动执行器，该制动执行器具有改进的驻车制动功能。

根据本发明，该目的通过一种制动执行器来实现，尤其是用于机电式车辆制动器的制动执行器，该制动执行器具有：电动机，该电动机用于致动车辆制动器；以及阻挡模块，该阻挡模块用于选择性地阻挡电动机的输出轴的旋转，以构造驻车制动功能。所述阻挡模块包括：阻挡杆，该阻挡杆安装成能在锁定位置与释放位置之间枢转；和阻挡执行器，该阻挡执行器用于使所述阻挡杆枢转，其中，在所述阻挡杆上构造有阻挡齿，在所述阻挡杆的锁定位置，所述阻挡齿与联接至所述电动机的输出轴的齿轮接合。阻挡齿在一个齿侧面上具有阻挡几何形状并且在相反的齿侧面上具有提升几何形状，所述几何形状构造成使得：在电动机在增强制动力的第一方向上旋转时，阻挡杆因电动机的旋转而逆着弹簧力被提升，以便与齿轮脱离接合；并且电动机在释放制动力的相反方向上的旋转被阻挡，从而实现棘轮功能。

由于阻挡杆的弹性安装和在阻挡齿上实现的提升几何形状，当重新调节电动机时，不必切换阻挡执行器。以这种方式，避免了在电动机不工作情况下阻挡杆处于释放位置。换言之，仅通过电动机的旋转来释放阻挡杆。其结果是确保了车辆制动器不能被进一步释放，而是仅制动力可以被增强以便在车辆的驻车状态下实现制动力的重新调节。

阻挡齿上的阻挡几何形状同样有助于车辆制动器在车辆的驻车状态下不能被进一步释放，因为所述车辆制动器防止电动机在对应方向上旋转。

此外，作用在阻挡杆上的弹簧力确保：一旦车辆制动器被重新调节，阻挡齿再次接合齿轮并锁定车辆制动器。具体地，每当阻挡齿移动越过齿轮的齿的尖端时，弹簧力使阻挡齿与齿轮接合。

优选地，包括阻挡几何形状的齿侧面构造成比包括提升几何形状的齿侧面更陡。结果，阻挡几何结构可靠地阻挡齿轮的旋转，从而也阻挡电动机在释放制动力的方向上的旋转。相反，具有提升几何形状的较平坦的齿侧面使得齿轮的齿能够沿着提升几何形状滑动并且因此在电动机的旋转过程中提升阻挡杆。

例如，阻挡齿的阻挡几何形状与阻挡杆正交地延伸。结果，即使在大力的情况下也能保证可靠的锁定。

根据一个实施例，在阻挡杆的锁定位置，阻挡齿与直接设置在电动机的输出轴上的驱动小齿轮接合。由于小齿轮的尺寸，作用在驱动小齿轮上的扭矩相对较低，从而作用在阻挡杆上的力也相应较低。这实现了阻挡杆的成本有效的基本设计。换句话说，与具有较高扭矩的情况相比，阻挡杆可以被设想为较不稳定。

阻挡执行器可以包括双稳态线性磁体。以此方式可以将阻挡执行器非通电地锁定在两个终端位置。结果，可以以特别节能的方式操作制动执行器。具体地，单个电流脉冲足以将阻挡执行器从一个终端位置移动到相对的终端位置。

阻挡执行器的终端位置对应于阻挡杆的释放位置和锁定位置。

优选地，用于在锁定位置的方向上将预加载力施加到阻挡杆的弹簧集成在阻挡执行器中。从而保护弹簧不受污染和损坏。

阻挡执行器可以是磁性执行器，该磁性执行器具有能移动的被线性引导的电枢，该电枢能移位地连接至挺杆，该挺杆联接至阻挡杆，其中，所述弹簧在远离阻挡杆的方向上按压挺杆，并且当被弹簧压缩时，挺杆能相对于电枢在朝向阻挡杆的方向上移位。由于弹簧的压缩，因此可以在不启动磁性执行器的情况下枢转阻挡杆。弹簧被压缩，尤其是当力在电动机的旋转过程中作用在阻挡杆上时，其结果是挺杆从阻挡执行器中被抽出。在该过程中，弹簧还防止电枢被作用在挺杆上的拉力移动，从而防止磁性执行器的任何无意切换。

在替代实施例中，用于在锁定位置的方向上施加预加载力的弹簧可以集成在阻挡杆的支承点中。这同样能够在不切换阻挡执行器的情况下使阻挡杆枢转。

此外，替代地，阻挡执行器可以具有能线性移位的挺杆，该挺杆联接至阻挡杆，其中，弹簧集成在联接位置中，使得阻挡杆相对于阻挡执行器被弹性地安装。这里，也可以在不切换阻挡执行器的情况下使阻挡杆枢转。弹簧还防止高得足以移动阻挡执行器的电枢的拉力作用在挺杆上。

用于驱动的电动机可以通过齿轮箱单元和主轴传动机构联接到致动滑动件，用于使制动衬块支承在制动转子上的所述致动滑动件能选择性地在缩回位置与展开位置之间移位。以此方式，电动机的旋转可以被转换成致动滑动件的线性移动，由此引起用于使制动衬块支承在制动转子上的轴向致动力。

根据本发明，该目的还通过一种机电式车辆制动器来实现，该机电式车辆制动器具有制动卡钳、致动滑动件，该致动滑动件能在制动卡钳中线性移位，并且用于使制动衬块支承在制动转子上的所述致动滑动件能选择性地在缩回位置与展开位置之间移位，并且，该机电式车辆制动器具有根据本发明的制动执行器，其中，制动执行器的用于驱动的电动机通过齿轮箱单元和主轴传动机构联接到所述致动滑动件。

如已经在根据本发明的制动执行器的上下文中描述的，在根据本发明的车辆制动器中，需要在车辆的驻车状态下重新调节制动力，由此可靠地避免车辆制动器的无意释放。

附图说明

本发明的其他优点和特征将从下面的描述和参考的附图中变得明显。在附图中：

图1示出了穿过根据本发明的车辆制动器在主轴传动机构的区域中的截面；

图2示出了根据本发明的制动执行器；

图3示出了制动执行器的阻挡模块；

图4示出了处于第一状态的来自图3的阻挡模块的阻挡执行器；

图5示出了处于另一状态的来自图4的阻挡执行器；

图6示出了处于又一状态的图4和图5的制动阻挡执行器；

图7示出了用于根据本发明的制动执行器的替代性阻挡模块；

图8示出了用于根据本发明的制动执行器的另一替代性阻挡模块；以及

图9示出了用于根据本发明的制动执行器的又一替代性阻挡模块。

具体实施方式

图1以截面图示出了具有制动执行器12的车辆制动器10。车辆制动器10是可机电致动的制动器。

在图2中以立体图示出了制动执行器12。

车辆制动器10包括制动卡钳14，在该制动卡钳中形成有用于制动转子18的中间空间16。

在该中间空间中布置有制动衬块20，该制动衬块可以支承在制动转子18上。

制动衬块20具有摩擦衬片22和连接到摩擦衬片的背板24。

车辆制动器还包括主轴传动机构26，该主轴传动机构在示例性实施例中是滚珠丝杠机构，该主轴传动机构具有可旋转地安装的主轴28，该主轴28由电动机驱动并且其上安装有致动滑动件30。主轴28用于轴向移动致动滑动件30。致动滑动件30形成主轴传动机构26的主轴螺母。致动滑动件30具体地表示制动活塞。

为了使制动衬块20支承在制动转子18上，致动滑动件30通过轴向位移能选择性地在展开位置与缩回位置之间移位。

致动滑动件30具体地被引导在制动卡钳14中，从而被固定以防止旋转。

处于展开位置的致动滑动件30压靠制动衬块20并且将轴向致动力传递到制动衬块20。

如图2所示，制动执行器12包括电动机32。

此外，制动执行器12包括齿轮箱单元34。

用于驱动的电动机32通过齿轮箱单元34和主轴传动机构26联接到致动滑动件30，以便使致动滑动件30在缩回位置与展开位置之间移位。

致动滑动件30的轴向位移具体是由主轴28的旋转引起的。

车辆制动器10形成车辆的行车制动器。这意味着车辆制动器10用于在正常行驶操作中使车辆减速。

因此，车辆制动器10构成为自释放的。这意味着一旦电动机32在正常驾驶操作中不活动，致动滑动件30就可以从制动衬块20自动释放。

为了附加地实现驻车制动功能，制动执行器12具有用于选择性地阻挡电动机32的输出轴38的旋转的阻挡模块36。

由于电动机32的输出轴38的旋转被阻挡，车辆制动器10不再能够被自动释放。

阻挡模块36具有阻挡杆40和阻挡执行器42，阻挡杆40安装成能在锁定位置与释放位置之间枢转，阻挡执行器42用于枢转阻挡杆40。

阻挡杆40的枢转半径由棘爪43限制。

在阻挡杆40上构造有阻挡齿44，在阻挡杆40的锁定位置，该阻挡齿44与联接到电动机32的输出轴38的齿轮接合。

在示例性实施例中，在阻挡杆40的锁定位置，阻挡齿44与直接设置在电动机32的输出轴38上的驱动小齿轮46接合。

然而，还可以想到的是，阻挡齿44与齿轮箱单元34的另一个齿轮接合。

然而，由于驱动小齿轮46通常具有比齿轮箱单元34的其他齿轮更小的直径，所以从作用在阻挡杆40上的扭矩的角度看，阻挡杆40在驱动小齿轮上的接合是有利的。

图3示出了阻挡模块36，制动执行器12能够用在该阻挡模块中。为了改善可视性，在图3中还示出了电动机32和驱动小齿轮46。

阻挡杆40在图3中示出为处于其锁定位置。

从图3可以看出，阻挡执行器42是磁性执行器。阻挡执行器42具体包括双稳态线性磁体。

此外，阻挡执行器42包括能移动的被线性引导的电枢48。电枢具体地可在图4和图5中所示的两个终端位置之间移位。

电枢48连接到挺杆50，挺杆50联接到阻挡杆40。

阻挡杆40在其背离挺杆50的端部处可枢转地安装在支承点51中。

挺杆50可因电枢48而线性移位，从而将阻挡杆40从锁定位置移动到释放位置，反之亦然。

图4示出了处于展开状态的阻挡执行器42，展开状态对应于阻挡杆40的释放位置。

图5示出了处于缩回状态的阻挡执行器42，缩回状态对应于阻挡杆40的锁定位置。

在驻车情况下，通常需要在车辆驻车后车辆制动器冷却时重新调节制动力。

通过根据本发明的制动执行器12，这在不必启动阻挡执行器42的情况下是可能的，其结果是增强了驻车制动功能的可靠性。

为此，阻挡杆40被弹性地安装。阻挡齿44还具有能够实现棘轮功能的特殊几何形状。

下面通过不同实施例描述阻挡杆40的弹性安装和阻挡齿44的几何形状。

在图3至图6所示的实施例中，用于在锁定位置的方向上将预加载力施加到阻挡杆40的弹簧52集成在阻挡执行器42中。

在该实施例中，挺杆50可移位地连接到电枢48。具体地，挺杆50在电枢48中被线性引导。

弹簧52在远离阻挡杆40的方向上按压挺杆50。

当被弹簧52压缩时，挺杆50可相对于电枢48在朝向阻挡杆40的方向上移位。

电枢48具体地具有中央凹陷53，其中，凹陷53具有引导部分54和接纳部分56，挺杆50在引导部分54中被线性引导，接纳部分56邻接引导部分54并且与引导部分54相比被加宽。

弹簧52容纳在接纳部分56中。更具体地，接纳部分56中的弹簧52周向地围绕挺杆50。

弹簧52通过一端支撑在电枢48上，并且通过相对端支撑在挺杆50上。

为此目的，挺杆50具有侧向突出的附件57，弹簧52支撑在该附件上，以便朝向锁定位置撞击挺杆50。

附件57设置在挺杆50的背离阻挡杆40的端部上。

为了避免挺杆50滑出电枢48，电枢48具有封闭接纳部分56的盖58。

由于弹簧52，即使在阻挡执行器42不被切换时也有可能使挺杆50移位，因为弹簧52借助于作用在挺杆50上的拉力而被压缩。该状态如图6所示。

此外，弹簧52能够补偿电枢48和挺杆50之间的制造公差。

为了实现棘轮功能，阻挡齿44在一个齿侧面60上具有阻挡几何形状61，并且在相对的齿侧面62上具有提升几何形状63。

提升几何形状63构造成使得在电动机32在增强制动力的第一方向上旋转时，阻挡杆40因电动机32的旋转而逆着弹簧力被提升，从而与驱动小齿轮46脱离接合。

更具体地，在电动机32旋转时，驱动小齿轮46的齿沿着阻挡齿44的提升几何形状63滑动，使得阻挡齿44从驱动小齿轮46提升并且不再与后者啮合。结果，拉力作用在挺杆50上，其结果是弹簧52又被压缩，使得挺杆50可以从阻挡执行器42中抽出而阻挡执行器未被切换。

当阻挡齿44的尖端在该过程中与驱动小齿轮46的齿的尖端相遇时，实现图6所示的阻挡执行器的状态。

在此，由于弹簧52，还确保了：在发生重新调节时，电枢48不移出后者的终端位置，这可能导致阻挡执行器42的无意切换。

阻挡几何形状61构造成电动机32在释放制动力的相反方向上的旋转被阻挡。具体地，不可能通过电动机32在释放制动力的方向上的旋转从与驱动小齿轮46的啮合中释放阻挡齿44。

具体地，包括阻挡几何形状61的齿侧面60构造成比包括提升几何形状63的齿侧面62更陡。

因此，可以重新调节制动力而没有进一步减小制动力的风险。

图7示出了用于根据本发明和根据另一实施例的制动执行器12的阻挡模块36。

根据图7的阻挡模块36在阻挡杆40的形状方面不同于图3所示的阻挡模块36。

在图7所示的实施例中，阻挡杆40在其两端之间具有矩形部分。

阻挡齿44设置成与矩形部分的尖端邻接。

在该实施例中，阻挡齿44的阻挡几何形状与阻挡杆40正交地延伸。

根据图7的阻挡模块36的功能模式类似于图3所示的阻挡模块36的功能模式。

具体地，弹簧52集成在阻挡执行器42中，如在图3至图6的上下文中所述。

图8示出了用于根据本发明和根据又一实施例的制动执行器12的阻挡模块36。

根据图8所示实施例的阻挡模块36在弹簧52的设置方面与前述实施例不同。

具体地，弹簧52集成在挺杆50和阻挡杆40之间的联接位置64中。结果，同样实现了阻挡杆40相对于阻挡执行器42的弹性安装。

图9也示出了用于根据本发明的制动执行器12的替代性阻挡模块36。

根据图9所示实施例的阻挡模块36在弹簧52的布置方面同样不同于前述实施例。

具体地，用于在锁定位置的方向上施加预加载力的弹簧52集成在阻挡杆40的支承点51中。

Claims (11)

1.一种制动执行器(12)，尤其是用于机电式车辆制动器(10)的制动执行器，该制动执行器具有：

电动机(32)，该电动机用于致动所述车辆制动器(10)；

阻挡模块(36)，该阻挡模块用于选择性地阻挡所述电动机(32)的输出轴(38)的旋转，以构造驻车制动功能，

其中，所述阻挡模块(36)包括：阻挡杆(40)，该阻挡杆安装成能在锁定位置与释放位置之间枢转；和阻挡执行器(42)，该阻挡执行器用于使所述阻挡杆(40)枢转，

其中，在所述阻挡杆(40)上构造有阻挡齿(44)，在所述阻挡杆(40)的锁定位置，该阻挡齿与联接到所述电动机(32)的输出轴(38)的齿轮接合，

其中，所述阻挡齿(44)在一个齿侧面(60)上具有阻挡几何形状(61)并且在相反的齿侧面(62)上具有提升几何形状(63)，所述阻挡几何形状(61)和所述提升几何形状(63)构造成使得：在所述电动机(32)在增强制动力的第一方向上旋转时，所述阻挡杆(40)因所述电动机(32)的旋转而逆着弹簧力被提升，以便与所述齿轮脱离接合；并且所述电动机(32)在释放所述制动力的相反方向上的旋转被阻挡。

2.根据权利要求1所述的制动执行器(12)，其特征在于，包括所述阻挡几何形状(61)的所述齿侧面(60)构造成比包括所述提升几何形状(63)的所述齿侧面(62)更陡。

3.根据权利要求2所述的制动执行器(12)，其特征在于，所述阻挡齿(44)的阻挡几何形状(61)与所述阻挡杆(40)正交地延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(12)，其特征在于，在所述阻挡杆(40)的锁定位置，所述阻挡齿(44)与直接设置在所述电动机(32)的输出轴(38)上的驱动小齿轮(46)接合。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(12)，其特征在于，所述阻挡执行器(42)包括双稳态线性磁体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(12)，其特征在于，用于在所述锁定位置的方向上将预加载力施加到所述阻挡杆(40)的弹簧(52)集成在所述阻挡执行器(42)中。

7.根据权利要求6所述的制动执行器(12)，其特征在于，所述阻挡执行器(42)是磁性执行器，该磁性执行器具有能移动的被线性引导的电枢(48)，该电枢能移位地连接到挺杆(50)，该挺杆联接到所述阻挡杆(40)，其中，所述弹簧(52)在远离所述阻挡杆(40)的方向上按压所述挺杆(50)，并且当被所述弹簧(52)压缩时，所述挺杆(50)能相对于所述电枢(48)在朝向所述阻挡杆(40)的方向上移位。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的制动执行器(12)，其特征在于，用于在所述锁定位置的方向上施加预加载力的弹簧(52)集成在所述阻挡杆(40)的支承点(51)中。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的制动执行器(12)，其特征在于，所述阻挡执行器(42)具有能线性移位的挺杆(50)，该挺杆联接到所述阻挡杆(40)，其中，弹簧(52)集成在联接位置(64)中，使得所述阻挡杆(40)相对于所述阻挡执行器(42)被弹性地安装。

10.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(12)，其特征在于，用于驱动的所述电动机(32)通过齿轮箱单元(34)和主轴传动机构(26)联接到致动滑动件(30)，用于使制动衬块(20)支承在制动转子(18)的所述致动滑动件(30)能选择性地在缩回位置与展开位置之间移位。

11.一种机电式车辆制动器(10)，该机电式车辆制动器具有制动卡钳(14)、致动滑动件(30)，该致动滑动件能在所述制动卡钳(14)中线性移位，并且用于使制动衬块(20)支承在制动转子(18)上的所述致动滑动件能选择性地在缩回位置与展开位置之间移位，并且该机电式车辆制动器具有根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(12)，其中，所述制动执行器(12)的用于驱动的所述电动机(32)通过齿轮箱单元(34)和主轴传动机构(26)联接到所述致动滑动件(30)。