机电式制动执行器和曲线盘制造技术

本发明专利技术涉及用于制动器、尤其是商用车辆盘式制动器的机电式制动执行器(102、202、302、402)，该机电式制动执行器具有：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机电式制动执行器和曲线盘


[0001]本专利技术涉及用于制动器、尤其是商用车辆盘式制动器的机电式制动执行器，机电式制动执行器具有：用于产生驱动转矩的电动马达；与电动马达作用连接的、以能旋转运动的方式受支承的曲线盘；和用于操纵制动器的制动杆的能沿挺杆轴线运动的制动挺杆，其中，曲线盘和制动挺杆具有相互贴靠的接触面，接触面彼此间滑动或滚转用于在曲线盘与制动挺杆之间直接传递驱动转矩，其中，曲线盘的接触面以径向方向上的距离r绕转动点D延伸，该距离被限定为依赖于曲线盘的角位置的、具有变化率的函数并且接触面被构造成实现在曲线盘的驱动转矩与传递到制动挺杆上的力之间的非线性转变，其中，距离在角位置时是最小的并且在角位置时是最大的。
[0002]这种非线性的转变优选如下地设计，即，可以首先在传递较小的制动力的情况中实现大的进给路程例如用于克服制动颚板或制动衬片与制动盘之间的气隙，而在需要施加大的制动力的范围中可以在制动挺杆较小的进给情况中实现较大的制动力。

技术介绍

[0003]机电式制动执行器在机动车辆领域、尤其是在商用机动车辆领域通常是已知的。AT 516801 A2例如提出了一种具有两个传递环节的机电式执行器，以便实现足够小的制动操纵时间并同时借助尽可能小的和节能的电动马达来实现期望的制动功率。在第一传递环节上设置有耦联环节，在该耦联环节上布置有扫描元件。第二传递环节具有隆起曲线。扫描元件对隆起曲线进行扫描，其中，第二传递环节施加用于第一传递环节的输入力矩并且第一传递环节的输入力矩经由针对制动衬片的不同磨损状态的扭转角度得到零曲线。
[0004]诸如前述的系统具有的缺点是，结构上的构建具有高复杂性，其一方面关于制造和安装是成本高昂的，并且另一方面不利于简单的维护。大量的构件也需要组件的相对大的结构空间。
[0005]DE 10 2017 004 436 A1建议了一种根据权利要求1的前序部分的机电式制动执行器，其中，曲线盘和制动挺杆具有相互贴靠的接触面，接触面彼此间滑动或滚转用于在曲线盘与制动挺杆之间直接传递驱动转矩。以该方式，使得曲线盘可以被用于结合贴靠接触面的制动挺杆地来将曲线盘的旋转运动直接转化为制动挺杆的非线性的运动。
[0006]在此，曲线盘的接触面如下地成形，即，使制动挺杆能在拉回的定位与偏离的定位之间来回运动，并且曲线盘能在初始定位与终止定位之间来回运动，其中，曲线盘的初始定位与制动挺杆的拉回的定位相对应并且曲线盘的终止定位与制动挺杆的偏离的定位相对应。
[0007]在偏离的定位中，制动器是完全压紧的。由于结构的不可避免的挠性，使得传递动力的运动链遭受机械弹性的变形。因此，机械能被存储在运动链内、例如制动钳中。如果例如由于对电动马达的错误驱控或发生故障导致曲线盘的终止定位被超出或者制动器不受控地被打开，则制动挺杆或其接触面突然从偏离的定位运动到拉回的定位中。在该时间点，在运动链中存储的能量被不受控地馈入到制动执行器中。这导致了执行器受到机械负荷并
且还会导致可能的使用寿命的减少或者直接损坏制动执行器的功能性。

技术实现思路

[0008]在该背景下，本专利技术的任务在于说明一种机电式制动执行器，其尽可能地克服了之前描述的缺点。本专利技术的任务尤其在于，说明一种执行器，该执行器能够实现在长的使用寿命的情况下容错运行。
[0009]本专利技术在开头描述类型的执行器中通过如下方式来解决其任务，即，变化率在第一角度范围中至少部分地为正，而变化率在第二角度范围中至少部分地为负。本专利技术充分利用了如下认知，即，在故障情况中、例如在曲线盘过度转动超出角位置的情况中释放的能量在第二角度范围中通过磨损损耗被逐渐耗散。因此，防止了执行器的损坏。
[0010]存在至少一个在与之间的角度范围，其中，限定的负斜率确保r的受控的返回，从而防止从r
max
跃变到r
min
。
[0011]本专利技术首先涉及一种盘式制动器，其中，在盘式制动器的情况中，对应于制动衬片的配合部分是制动盘。然而，本专利技术原则上也能与鼓式制动器相结合地使用。
[0012]根据优选的实施形式，在角位置时，变化率因此，函数在角位置时具有鞍点或低点。
[0013]进一步优选地，在角位置时，变化率关于角度的导数因此，具有正的曲率，也就是向左弯曲的曲线走向。
[0014]如果在角位置时变化率的导数且如果函数在该角位置的情况中正弯曲，那么函数在角位置时具有低点。因此，从该起始角位置开始，距离至少以区段方式增大。因此，在角位置时被达到的最小距离r
min
限定了挺杆的拉回定位。
[0015]进一步优选地，在角位置时，变化率因此，函数在角位置时具有鞍点或高点。
[0016]优选地，在角位置时，变化率和因此，具有负的曲率，也就是向右弯曲的曲线走向。
[0017]如果在角位置时变化率且如果函数在该角位置的情况中负弯曲，那么函数不仅限定了函数的鞍点，而且也限定了函数的高点。角度在该情况中限定了如下角位置，在该角位置中距离采用最大值，并且因此限定了如下定位，在该定位中挺杆最大地偏离。
[0018]因此，通过函数限定了挺杆的运动范围，该函数在时具有低点并且在时具有高点。因此，该角度范围限定了运动范围，在该运动范围中，挺杆能从拉回定位运动到偏离的定位中，以便施加制动力。该范围相应于曲线盘在制动执行器内的预设的运行。根据限定，曲线盘在该范围中具有正斜率。
[0019]根据优选的实施形式，在至少一个角位置时，距离以跃变方式变化了
值Δr，其中，并且其中优选地，跃变为
[0020]距离改变了的值Δr与挺杆在相对于曲线盘的对应接触面的接触面的范围中的直径有关。此外，这种接触面可以构造在与挺杆耦联的滚转单元、例如压辊上。适宜地，值Δr进而跃变高度至少相应于压辊的半径。
[0021]一方面，在制动执行器例如导致曲线盘过度转动的功能失效时，制动器在超出公差范围之后，在此，通过这种跃变使制动力在预限定的范围中跃变式地被消除。这种预限定的跃变使快速地消散所存储的能量成为可能并且同时防止了由于接触面的距离跃变式的减少所导致的挺杆的跃变式的快速回撤而使过多的能量引入到制动执行器中。
[0022]另一方面，在导致曲线盘逆着转动方向转动的功能失效的情况中，通过这种跃变防止了盘从该仅在故障情况中并因此在不受控的状态中出现的方向过度转动。
[0023]这种跃变式的变化被理解为：变化率并且其中优选地，跃变为
[0024]优选地，距离在角度范围中严格地单调增加，从而因此，距离在角度范围中持续增加，其中，变化率在整个角度范围中>0。因此确保了与曲线盘的接触面接触的挺杆在该接触面上滑动或滚转，并且经历连续的进给，直至在角位置时距离变为最大并且挺杆最大地偏离。
[0025]进一步优选地，距离在角度范围中严格地单调减少，从而因此，伴随着超出角位置距离连续减小，从而制动力被连续地消除，直至挺杆最后被带入到其拉回的定位中，在该拉回的定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于制动器、尤其是商用车辆盘式制动器的机电式制动执行器(102、202、302、402)，所述机电式制动执行器具有：
‑
用于产生驱动转矩的电动马达(106、206)；
‑
与所述电动马达(106、206)作用连接的、以能旋转运动的方式受支承的曲线盘(108、108
‘
、108“、208、308、408)，和
‑
用于操纵所述制动器(368)的制动杆(358)的能沿挺杆轴线运动的制动挺杆(114、214、314)，其中，所述曲线盘(108、108
‘
、108“、208、308、408)和所述制动挺杆(114、214、314)具有相互贴靠的接触面，所述接触面彼此间滑动或滚转用于在曲线盘(108、108
‘
、108“、208、308、408)与制动挺杆(114、214、314)之间直接传递所述驱动转矩，其中，所述曲线盘(108、108
‘
、108“、208、308、408)的接触面以径向方向上的距离r绕转动点D延伸，所述距离被限定为依赖于所述曲线盘(108、108
‘
、108“、208、308、408)的角位置的、具有变化率的函数并且所述接触面被构造成实现在所述曲线盘(108、108
‘
、108“、208、308、408)的驱动转矩与传递到所述制动挺杆(114、214、314)上的力之间的非线性转变，其中，所述距离在角位置时是最小的并且在角位置时是最大的，其特征在于，所述变化率在第一角度范围中至少部分地为正，而所述变化率在第二角度范围中至少部分地为负。2.根据权利要求1所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，在角位置时，所述变化率3.根据权利要求2所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，在角位置时，所述函数是正弯曲的，从而4.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，在角位置时，所述变化率5.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，在角位置时，所述函数是负弯曲的，从而6.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，在至少一个角位置时，所述距离以跃变方式变化了值其中，7.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，所述距离在角度范围中严格地单调增加，从而8.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，所述距离在角度范围中严格地单调减小，从而9.根据前述权利要求中任一项所述的制动执行器(102、202、302、402)，其中，所述函数在第一角度范围中具有第一函数曲线并且在第二角度范围
中具有与不同的第二函数曲线10.根据权利要求9所述的制动执行器(102、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：采埃孚商用车系统欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：