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CN205686397U - 具有滚珠丝杠传动机构的组合式车辆制动器 - Google Patents

具有滚珠丝杠传动机构的组合式车辆制动器 Download PDF

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CN205686397U CN201490000958.4U CN201490000958U CN205686397U CN 205686397 U CN205686397 U CN 205686397U CN 201490000958 U CN201490000958 U CN 201490000958U CN 205686397 U CN205686397 U CN 205686397U
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D·菲尔勒
T·赫斯
P·沃特尔
J·鲍尔
J·弗尔克尔
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Abstract

本实用新型涉及一种组合式车辆制动器，其具有可液压操作的行车制动器和可机电操作的驻车制动装置。本实用新型的所要解决的技术问题在于，改进已知的滚珠丝杠传动机构在车辆制动器中的应用，实现简单的自动化的安装，以及心头周期时间。对于解决方案建议了：通过如下方式提供双线螺旋型的、按部段设计不同的弹簧元件(10)：在中间部段(22)中、即在传动螺纹槽中设置一单元，所述单元基本上不阻碍弹簧元件(10)以弹性屈从的方式与螺旋形盘绕的传动螺纹槽的匹配，此外在弹簧元件(10)的至少一个端部上设置有支承部段(24)，所述支承部段与中间部段(22)相比具有较大的横向刚度或者以受压的方式得到较大的横向刚度。

Description

具有滚珠丝杠传动机构的组合式车辆制动器
技术领域
本实用新型涉及一种具有滚珠丝杠传动机构的组合式车辆制动器，所述车辆制动器具有能液压操作的行车制动器和能机电操作的驻车制动装置，在制动器壳体中由制动活塞限定出液压工作压力室，所述制动活塞能被加载液压压力介质以执行行车制动，从而能沿活塞纵轴操作制动活塞以达到制动效果，驻车制动装置借助于传动机构通过如下方式作用到制动活塞上，即传动机构把机电执行器的旋转运动转化为平移运动并且引起对制动活塞的操作以执行驻车制动过程并且使制动活塞停留在被操作的位置中，传动机构具有丝杠和螺母，丝杠和螺母通过多个滚动体彼此接触，其中设置有弹簧元件，所述弹簧元件在传动机构的无负荷操作中实现滚动体的滑动，而在传动机构的有负荷操作中引起滚动体的滚动。
背景技术
DE 10 2009 019 793 A1公开了这种具有可电操作的驻车制动装置的液压车辆制动器，其包括滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构具有丝杠、螺母以及具有滚动体(滚珠)，所述滚动体以受限且可活动的方式在螺纹槽中布置止挡部之间，其中为了给滚动体4保留滚动行程而在相应端侧的滚动体和止挡部之间布置有螺旋弹簧元件。该止挡部设计为槽状凹部且从螺母的螺槽(Gewindegang)开始沿切向延伸。槽状凹部终止于垂直的止挡面中，螺旋弹簧元件支承在该止挡面上，尤其像图2示出的那样。由多种部件(包括在弯曲的螺槽中在丝杠和螺母之间的滚动体和螺旋弹簧在内)组成的、尽量小型化的滚珠丝杠传动机构的安装并不简单。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题是：在上述类型的多部件组成的滚珠丝杠传动机构的安装方面，使运行功能性和工艺可靠性都得到改善，实现简单的自动化的安装，并且改善周期时间。
该技术问题主要通过如下方式解决：通过如下方式提供双线螺旋型的、按部段设计不同的弹簧元件：在中间部段中、即在传动螺纹槽中设置一单元，所述单元基本上不阻碍弹簧元件以弹性屈从的方式与螺旋形盘绕的传动螺纹槽的匹配，此外在弹簧元件的至少一个端部上设置有支承部段，所述支承部段与中间部段相比具有较大的横向刚度或者以受压的方式得到较大的横向刚度。
本实用新型的优选变型方案在于，支承部段具有螺旋弹簧绕匝，所述螺旋弹簧绕匝具有相邻的、至少两个彼此不同地设计的螺旋弹簧螺距p1和p2。特别地，具有较小的螺旋弹簧螺距的多个螺旋弹簧绕匝可以尤其是缠绕成整块，即彼此间不具有距离或者至少是彼此间距离很小，而与之相邻的螺旋弹簧绕匝具有增大的螺距。通过这些措施得到了支承效果。如果最后一匝螺纹槽在支承部段处以与弹簧单元轴A成直角的方式被磨削以实现居中的力导入和支承，则进一步达到有利的效果。此外，在弹簧元件的经磨削的位置处可以设置倾斜的支承面，该支承面例如可以通过成形、压印等得到。此外优选可以对弹簧元件进行预先的塑性压制，以使之具有双线螺旋形状。传动螺纹槽的螺距与螺旋弹簧螺距p1不同，尤其是更大。
附图说明
下面根据实施例结合附图进一步解释本实用新型。在附图中示出：
图1-2示出根据DE 10 2009 019 793的车辆制动器的剖面图，该车辆制动器具有可液压操作的行车制动器和可机电操作的驻车制动器以及相应的螺母。
图3-6示出用于新的螺旋弹簧-/螺母布置的根据本实用新型的实施方案，其中弹簧元件具有不同的部段。
图7示出根据本实用新型的螺旋弹簧的安装情况。
具体实施方式
在图1中示出的液压车辆制动器具有可液压操作的行车制动器和可机电操作的驻车制动器。在该示出的例子中，车辆制动器构造为浮钳盘式制动器，其通过液压操作产生的功能是本领域技术人员众所周知的且因此不需要再具体描述。机电执行器7或电机7用于驻车制动器的操作，该电机和两级传动机构、必要的传感器以及电子控制单元22集成在一驱动模块21中。上述车辆制动器还具有制动器壳体或制动钳20，该制动钳包围接合未示出的制动盘的外边缘和两个布置在制动盘的两个侧面上的制动衬片26、27。制动器壳体20在其内侧上形成制动缸9，该制动缸轴向可移动地接纳制动活塞5。在制动缸9和制动活塞5之间形成的工作压力室6中可以输入制动流体以用于执行行车制动，从而建立制动压力，该制动压力使制动活塞5轴向沿着活塞纵轴A朝着制动盘移动。由此把面对制动活塞5的制动衬片27压向制动盘，作为反应，制动器壳体20沿着相反的方向移动且由此也把另一个制动衬片26压向制动盘。
如上所述，可机电操作驻车制动装置以执行驻车制动过程，同样作用于制动活塞5。为此设置了传动机构1，该传动机构把机电执行器1或电机7的旋转运动转化为平移运动，并沿着轴A对制动活塞5进行操作。传动机构1主要包括丝杠2和螺母3，丝杠和螺母通过滚动体4彼此连接。滚动体4设计为滚珠。与丝杠2连接的轴17在背离制动盘的一侧从制动器壳体20伸出，且在中间连接了两级的减速器的情况下由上述的机电执行器7驱动。在此设置有用于在制动器壳体20的孔中密封工作压力室6的部件，轴17伸出制动壳体。传递到丝杠2上的旋转运动通过位于丝杠2和螺母3之间的螺纹槽中的滚珠4传递到螺母3上，螺母沿轴A的方向执行平移运动。由此也操作了制动活塞5，螺母3支承在该制动活塞上。同时丝杠2由制动器壳体20中的阶梯孔30容纳且通过与丝杠2连接的凸缘19和轴向轴承18支承在制动器壳体20上。即传动机构1把机电执行器7的旋转运 动转化为直线运动，且负责产生用于执行驻车制动过程的压紧力。
在松开驻车制动装置时，电机7相应地沿反方向运行，且螺母3和进而还有制动活塞5执行在附图中向右的运动。制动衬片26、27不再与制动盘接触且驻车制动过程结束。
上述的电机7和两级的传动机构由属于驱动模块21的壳体28接纳，该壳体可利用壳体盖28a封闭。在图1中示出的实施方案中，两级的传动机构设计为蜗轮蜗杆传动机构11、12。蜗轮蜗杆传动机构是一类滚齿传动机构其中与滚动传动相反在运动中也存在滑动份额。构建了这种由螺旋状齿合的轮、蜗杆和啮合其中的斜齿啮合的轮、蜗轮组成的蜗轮蜗杆传动机构。
第一传动级，也就是说第一蜗轮蜗杆传动机构11在输入侧与电机7的输出轴8连接，而第二传动级，也就是说第二蜗轮蜗杆传动机构12在输出侧与轴17或与传动机构1或2、3连接。如图所示，第一蜗杆13套在电机7的输出轴8上且与第一蜗轮14啮合。第二蜗杆15套在第一蜗轮14的旋转中心上且被第一蜗轮旋转。第二蜗杆15又与第二蜗轮16啮合，该第二蜗轮与轴17以不能相对转动的方式连接且使轴17和传动机构1一起处于旋转中且同时产生制动活塞5的平移运动。为了在驻车制动过程期间使通过这种方式设定的压紧力保持不变，第二蜗轮蜗杆传动机构12构造为自锁式的。
当在负荷下操作传动机构1时，滚动体4在螺纹槽中滚动。由此达到了相对较高的85％至95％的效率，或者在考虑到轴向轴承18处的摩擦损失的情况下为75％至85％。相反，在传动机构1的无负荷的操作中，滚动体4滑动，也就是说，在面对制动活塞5的制动衬片27抵靠在未示出的制动盘上之前，滚珠4一直滑动，因为其在此涉及近似无负荷的操作。在负荷下滚珠4才开始翻滚或者滚动。如果制动衬片26、27被磨损，传动机构1同时用作再调整部件。省去单独的再调整设备或者说把再调整设备和操作设备内置在唯一的构件中是特别有利的且同时鲁棒的。为了在负荷下始终实现滚动体4的滚动且在传动机构1的无负荷的操作中始终实现滑动， 设置有螺旋弹簧元件10，该螺旋弹簧元件维持了用于滚动体4的滚动的滚动行程。滚动体4受限地可移动地布置在螺纹槽中的两个止挡部之间，其中为了保持用于滚动体4的滚动行程，螺旋弹簧元件10布置在滚动体4和第一止挡部之间。第一止挡部设计为槽状凹部23且从螺母3的螺纹槽开始沿切线延伸。槽状凹部23终止在垂直的止挡面25中，螺旋弹簧元件10支承在该止挡面上，尤其像图2示出的那样。第二螺旋弹簧元件布置在滚动体4和另一个止挡部，即另一个槽状凹部24之间且用作所谓的预压螺旋弹簧。该预压螺旋弹簧支承在第二槽状凹部24中。
下面根据图3-7具体进一步描述具有双重盘绕的弹簧元件10的新的滚动体传动系统的组件。在此，在不脱离本实用新型的基本构思的情况下，所有实施方案的这些特征可以单个地或者能够以彼此的任意组合设计在一产品中。
根据图3-7，双线螺旋类型的、按部段设计不同的螺旋弹簧元件包括中间部段22和支承部段24。在此在传动螺纹槽中设置了单元，该单元基本上不阻碍螺旋弹簧与螺旋形盘绕的螺纹槽的弹性屈从的匹配，此外在螺旋弹簧元件10的至少一个端部(支承部段24)上设置了单元，所述单元与中间部段22相比具有增大的相对于弹簧轴A的横向刚度，或者被赋予增大的横向刚度。
本实用新型的优选的变型方案在于双重盘绕的螺旋弹簧以及其中螺旋弹簧支承部段24具有绕匝，该绕匝配备了至少两个设计不同的螺旋弹簧螺距p1和p2。具有减小的螺距p2的螺旋弹簧支承部段24的多个螺旋弹簧绕匝尤其可以缠绕成整块，即彼此间不具有距离或者至少是彼此间距离很小，而与之相邻的螺旋弹簧绕匝具有增大的螺距p1。为了弹簧对螺纹槽走向的良好的匹配，通过这些措施在滚珠丝杠传动机构的螺纹槽中实现了横向刚度的减小。而弹簧的支承部段24的横向刚度得到增强，或者有意识地沿有利的方向偏转。由图7看出了装配情况。由此避免了，支承部段24会从螺母3的凹部23中伸出。如果弹簧元件10的最后一个螺纹槽被磨削成使得螺纹槽光滑地紧贴在螺母侧的止挡面25上，实现了特别有利的、至 弹簧元件10中的居中的力导入。备选地或附加地-组合地，也可以为最后一个螺旋弹簧绕匝在螺母侧配设一有意识地倾斜的止挡面25，该止挡面例如可以通过无切削的成形借助于模具29(参见图6)或者止挡面25的切削加工得到。止挡面25的斜度即可以如此有意识地倾斜地布置在一空间中，即螺旋弹簧的轴A沿有利的方向偏转。换句话说，可设想，如此设计支承部段24处的力导入，即弹簧元件10尤其与相邻的组件(例如丝杠2或螺母3的螺纹槽)相贴靠。此外，优选可以对弹簧元件10来说，特点在于，除了自身的单螺旋线之外还塑性叠加地压入了滚珠丝杠传动螺线的螺旋线形状。由此可以阻止或减小传动螺纹槽和弹簧元件10之间的不期望的摩擦。

Claims (8)

1.一种具有滚珠丝杠传动机构的组合式车辆制动器，所述车辆制动器具有能液压操作的行车制动器和能机电操作的驻车制动装置，在制动器壳体(20)中由制动活塞(5)限定出液压工作压力室(6)，所述制动活塞能被加载液压压力介质以执行行车制动，从而能沿活塞纵轴(A)操作制动活塞(5)以达到制动效果，驻车制动装置借助于传动机构(1)通过如下方式作用到制动活塞(5)上，即传动机构(1)把机电执行器(7)的旋转运动转化为平移运动并且引起对制动活塞(5)的操作以执行驻车制动过程并且使制动活塞停留在被操作的位置中，传动机构(1)具有丝杠(2)和螺母(3)，丝杠和螺母通过多个滚动体(4)彼此接触，其中设置有弹簧元件(10)，所述弹簧元件在传动机构(1)的无负荷操作中实现滚动体(4)的滑动，而在传动机构(1)的有负荷操作中引起滚动体(4)的滚动，其特征在于，通过如下方式提供双线螺旋型的、按部段设计不同的弹簧元件(10)：在中间部段(22)中、即在传动螺纹槽中设置一单元，所述单元基本上不阻碍弹簧元件(10)以弹性屈从的方式与螺旋形盘绕的传动螺纹槽的匹配，此外在弹簧元件(10)的至少一个端部上设置有支承部段(24)，所述支承部段与中间部段(22)相比具有较大的横向刚度或者以受压的方式得到较大的横向刚度。
2.根据权利要求1所述的组合式车辆制动器，其特征在于，支承部段(24)具有螺旋弹簧绕匝，所述螺旋弹簧绕匝具有相邻的、至少两个彼此不同地设计的螺旋弹簧螺距p1和p2。
3.根据权利要求2所述的组合式车辆制动器，其特征在于，具有较小的螺旋弹簧螺距p2的多个螺旋弹簧绕匝缠绕成整块，即彼此间不具有距离或者至少是彼此间距离很小，而与之相邻的螺旋弹簧绕匝具有增大的螺距p1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式车辆制动器，其特征在于，最后一匝螺纹槽在支承部段(24)处以与弹簧单元轴(A)成直角的 方式被磨削，以实现在止挡面(25)上的支承和居中的力导入。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式车辆制动器，其特征在于，设置有相对于弹簧单元轴(A)以斜角倾斜的止挡面(25)。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式车辆制动器，其特征在于，弹簧元件(10)具有塑性成形的双线螺旋形状。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的组合式车辆制动器，其特征在于，传动螺纹槽的螺距与螺旋弹簧螺距p1不同。
8.根据权利要求7所述的组合式车辆制动器，其特征在于，传动螺纹槽的螺距比螺旋弹簧螺距p1更大。
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