制动设备，尤其是商用车辆盘式制动器制造技术

本发明专利技术涉及制动设备(102)，尤其是商用车辆盘式制动器，其具有制动盘(106)、至少一个制动衬(104、104’)、与制动衬(104、104’)联接的用于将至少一个制动衬(104、104’)压靠到制动盘(106)上的传递机构(114)、用于产生驱动变量的驱动器、与驱动器和传递机构(114)作用连接的用于将驱动变量非线性地传递到传递机构(114)上的非线性的传动装置(110)、以及用于调整传递机构(114)与制动盘(106)之间的气隙(108)的调整单元(120)。根据本发明专利技术提出的是，该设备具有用于检测至少一个制动衬(104、104’)的磨损程度的制动衬磨损传感器和控制单元，控制单元以信号传导的方式与传感器连接，并且被设立成用于，依赖于制动衬(104、104’)的由传感器获知的磨损来改变气隙(108)。

Brake equipment, especially disc brakes for commercial vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制动设备，尤其是商用车辆盘式制动器
本专利技术涉及一种制动设备，尤其是商用车辆盘式制动器，其具有制动盘、用于在制动盘上产生制动作用的至少一个制动衬、与制动衬联接的用于将至少一个制动衬压靠到制动盘上的传递机构、用于产生驱动变量的驱动器、与驱动器和传递机构连接的用于将驱动变量非线性地传递到传递机构上的非线性的传动装置，并且涉及一种用于调整传递机构与制动衬之间的气隙的调整单元。
技术介绍
具有用于产生驱动转矩的驱动器的制动设备在机动车领域、尤其是在商用车辆领域中是众所周知的。因此例如，AT516801A2公开了一种具有机电式的制动致动器的制动设备。通常目标是，以电能运行制动。挑战在于，实现足够短的制动操纵时间，并且同时借助尽可能小的和最经济的电动马达来实现所期望的制动功率。AT516801A2为此提出了一种具有两个传递机构的机电式的致动器。在第一传递机构上设置有联接机构，在该联接机构上布置有扫描元件。第二传递机构具有升程凸子。扫描元件扫描升程凸子，其中，第二传递机构为第一传递机构加载输入力矩。然而，上述系统所具有的缺点是，设计上的构造具有高度的复杂性，其一方面在生产和装配成本方面是耗费的，并且另一方面不易于维护。在这样的系统中，当制动衬被磨损时要始终如一地提供高的制动效果也往往受到挑战。
技术实现思路
在该背景下，本专利技术的任务是说明一种制动设备，该制动设备在很大程度上克服了上述缺点。尤其地，本专利技术的任务是说明一种制动设备，该制动设备即使在制动衬磨损的情况下也能以最小的装备费用实现高的制动功率，同时具有较低的构件复杂性和尽可能小的所需的驱动功率。本专利技术通过如下方式在开头所述类型的制动设备中解决其任务，即，该设备具有用于检测至少一个制动衬的磨损程度的制动衬磨损传感器和控制单元，该控制单元以信号传导的方式与传感器连接，并且被设立成用于依赖于制动衬的由传感器所获知的磨损来改变气隙。本专利技术尤其涉及盘式制动器，其中，在盘式制动器的情况下，与制动衬相对应的配合件是制动盘。然而，原则上，本专利技术也能与鼓式制动器结合使用，在该鼓式制动器中，制动衬面向制动鼓。本专利技术利用以下认知，改变气隙可以被用于在制动衬的磨损增加的情况下且在给定驱动转矩的情况下使制动器的压紧力保持恒定，或者在给定所需的压紧力的情况下且在制动衬的磨损增加的情况下使驱动转矩保持恒定。在当前，气隙通常被理解为在制动器未被操纵的状态下的在传动装置与制动器衬之间的操纵链的任意区域中的间隙。已经认识到的是，尤其是在商用车辆盘式制动器中，盘式制动器在制动衬上具有相对较高的衬厚，制动系统的刚度随着衬磨损的增加而令人惊讶地大大增加。这与以下事实有关，即，被制动致动器压靠到制动盘上的制动衬其自身所具有的材料刚度低于使制动衬运动的传递机构的材料刚度。制动衬的厚度越小，传递机构的刚度在将力从致动器传递到制动盘时越发挥作用，这对上述的制动器刚度的提升产生作用。因此，在制动衬接触制动盘之后，在制动器刚度更高的情况下，相对于传递机构的行程地，相对地记录到了压紧力的更快的提升。当尽管在制动器磨损更强的情况下压紧力更高地提升还是应当实现相等的压紧力时，必须提高驱动功率，以便能够以足够的程度压靠到配合件上，例如制动盘上。利用本专利技术，现在可以首次能够实现的是，如下这样地改变气隙，即，使得制动衬与相对应的配合件之间的初始接触的点依赖于磨损地被操纵，从而使驱动器在有利的工作范围内工作。由此得到的优点是，总体上即使在制动衬的磨损增加的情况下，需要驱动功率较小地提升就足够确保有恒定的制动力可用。本专利技术通过如下方式改进，即，将非线性的传动装置设立成用于，使传递机构沿着行程距离X在移入的位置与移出的位置之间运动，其中，行程距离X由驱动变量的传递函数引起。驱动变量优选是借助驱动转矩产生的转动角度。传动装置优选地限定了传递函数，并且传递函数在其中被限定为输入变量(在此：驱动变量α)与输出变量(在此：行程距离X)之间的比率H(α)，使得H虽然随驱动变量的增加而增加，但是H的变化率随着驱动变量的增加而减小。传动装置优选具有第一工作范围和第二工作范围，其中，传递函数的变化率在第二工作范围中比在第一工作范围中更低。此外优选的是，第一工作范围(I)连续地过渡到第二工作范围(II)中。在工作范围I和II之间的过渡优选是无跃变地构成，特别优选是无弯折地构成。优选地，因此，非线性的传动装置被如下这样地设计，即，为了使制动衬借助传递机构朝制动盘的方向运动，在第一工作范围中首先让传递机构在驱动变量的变化较小的情况下实现较大的行程距离，而在第二工作范围中，让较大的做功变量变化对应传递机构的较小的行程变化。如果在传递机构上逆着行程施加有恒定的力，则在第二工作范围中所需的驱动功率(例如驱动力矩)将比在第一工作范围中更低。优选地，控制单元被设立成用于，使气隙随着制动衬的磨损增加而增大。如果制动衬的磨损的增加导致制动刚度提高，则现在由于气隙的提高能够实现的是，使得传递机构只有在非线性的传动装置的第二工作范围内、在力传递更大同时进给更小的情况下与制动衬和制动盘发生接触。与没有变化的小的气隙相比，驱动功率的增加将不那么明显，或者保持恒定。由此得到的优点是，由于至少一个制动衬的磨损而增加的制动刚度通过将接触点移动到第二工作范围中来至少部分地进行补偿。相反考虑地因此得到了的优点是，对于这种制动器可以使用通常较小的且更节能的具有较低转矩的驱动器，而不必忍受制动力随着制动衬的磨损增加而损失。有利地，本专利技术通过如下方式改进，即，控制单元被设立成用于依赖于至少一个制动衬的磨损地线性提高气隙。在替选的实施方式中，气隙的提高依赖于至少一个制动衬的磨损而递进地或递减地提高。有利地，本专利技术通过如下方式改进，即，调整单元具有用于调整气隙的螺杆致动器。这样的螺杆致动器能够实现在构件复杂度相对较低且可靠性较高的情况下灵敏地改变和调整气隙。螺杆致动器优选具有带内螺纹的基体以及带外螺纹的调节元件，其中，调节元件相对于基体的旋转导致调节元件的平移式的运动。有利地，本专利技术通过如下方式改进，即，其具有用于检测至少一个制动衬的温度的温度传感器，其中，控制单元以信号传导的方式与温度传感器连接并且被设立成用于依赖于制动衬的由传感器获知的温度来改变气隙。除了制动衬的磨损程度之外，制动衬的温度尤其也可以发挥对制动刚度的影响。就这方面来说，制动衬温度表示用于调整气隙的另外的测量变量。同样，由此整体上得到了如下优点，即，尽量好地并且在考虑到多种环境和磨损条件的情况下，可以将现有的驱动转矩转换为尽可能高的和恒定的制动力。此外优选地，气隙随着制动衬的温度降低而增大。典型地，制动衬的较低的温度导致制动刚度增加。就这方面来说，结合非线性的传动装置有利的是，使传递机构在制动温度较低的情况下在传动装置的第二力矩范围内与制动衬或制动盘发生接触，以便在该情况下在驱动转矩给定的情况下传递更高的压力。上面参考制动设备已经描述了本专利技术。在另一方面，本专利技术还涉及用于运行制动设备、尤其是商用车辆盘式制动器的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制动设备(102)，尤其是商用车辆盘式制动器，所述制动设备具有：/n-制动盘(106)，/n-至少一个制动衬(104、104’)，/n-与所述制动衬(104、104’)联接的传递机构(114)，所述传递机构用于将所述至少一个制动衬(104、104’)压靠到所述制动盘(106)上，/n-驱动器(130)，所述驱动器用于产生驱动变量(α)，/n-与所述驱动器(130)和所述传递机构(114)作用连接的非线性的传动装置(110)，所述非线性的传动装置用于将所述驱动变量(α)非线性地传递到所述传递机构(114)上，/n-调整单元(120)，所述调整单元用于调整所述传递机构(114)与所述制动盘(106)之间的气隙(108)，/n其特征在于，所述制动设备(102)具有用于检测所述至少一个制动衬(104、104’)的磨损程度的制动衬磨损传感器(132)，/n并且具有控制单元(136)，所述控制单元以信号传导的方式与所述制动衬磨损传感器(132)连接，并且所述控制单元被设立成用于，依赖于制动衬(104、104’)的由制动衬磨损传感器(132)获知的磨损来改变所述气隙(108)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制动设备(102)，尤其是商用车辆盘式制动器，所述制动设备具有：
-制动盘(106)，
-至少一个制动衬(104、104’)，
-与所述制动衬(104、104’)联接的传递机构(114)，所述传递机构用于将所述至少一个制动衬(104、104’)压靠到所述制动盘(106)上，
-驱动器(130)，所述驱动器用于产生驱动变量(α)，
-与所述驱动器(130)和所述传递机构(114)作用连接的非线性的传动装置(110)，所述非线性的传动装置用于将所述驱动变量(α)非线性地传递到所述传递机构(114)上，
-调整单元(120)，所述调整单元用于调整所述传递机构(114)与所述制动盘(106)之间的气隙(108)，
其特征在于，所述制动设备(102)具有用于检测所述至少一个制动衬(104、104’)的磨损程度的制动衬磨损传感器(132)，
并且具有控制单元(136)，所述控制单元以信号传导的方式与所述制动衬磨损传感器(132)连接，并且所述控制单元被设立成用于，依赖于制动衬(104、104’)的由制动衬磨损传感器(132)获知的磨损来改变所述气隙(108)。


2.根据权利要求1所述的制动设备(102)，
其特征在于，所述非线性的传动装置(110)被设立成用于使所述传递机构(114)沿着行程距离(X)在移入位置与移出位置之间运动，其中，所述行程距离(X)由所述驱动变量(α)的传递函数(H((α))引起。


3.根据权利要求2所述的制动设备(102)，
其中，所述驱动变量(α)是借助驱动转矩产生的转动角度。


4.根据前述权利要求中任一项所述的制动设备(102)，
其中，所述传动装置(110)限定了传递函数，并且其中，所述传递函数(H(α))被限定，从而H的变化率随驱动变量(α)的增加而减小。


5.根据权利要求4所述的制动设备(102)，
其中，所述传动装置(110)具有第一工作范围(I)和第二工作范围(II)，其中，所述传递函数(H(α))的变化率在所述第二工作范围(II)中比在所述第一工作范围(I)中更低。


6.根据权利要求5所述的制动设备(102)，
其中，所述第一工作范围(I)连续地过渡到所述第二工作范围(II)中。


7.根据前述权利要求中任一项所述的制动设备(102)，
其中，所述控制单元被设立成用于，使所述气隙(108)随着所述制动衬(104、104’)的磨损增加而增大。


8.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：保尔·亨宁，
申请(专利权)人：威伯科欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE