專利名稱：制動助力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有用于主制動缸的驅(qū)動裝置的制動助力器，該制動助力器借助于傳遞器件(Obeitragimgsmittel)與主制動缸的壓力活塞耦合并增強借助于制動踏板傳遞到壓力活塞上的制動力。
背景技術(shù)：
由外力支持的制動設(shè)備一般具有摩擦介質(zhì)、例如制動盤或制動圓筒和車輪執(zhí)行器、例如帶有車輪制動缸的制動鉗。車輪執(zhí)行器在此借助于所屬的制動管路與主制動缸連接。此外，主制動缸和制動踏板耦合。該制動助力器設(shè)置在制動踏板和主制動缸之間并使用例如壓縮空氣、低壓或電能形式的外部能量來增強由駕駛員施加到制動踏板上的制動力。
在傳統(tǒng)的柴油車輛以及帶有電機的、在沒有節(jié)流閥的情況下借助于汽油間接噴射 的方式完成混合氣準備的車輛中，除了低壓運行的氣動制動助力器外，還需要低壓泵。此外氣動制動助力器所需的結(jié)構(gòu)空間取決于必要的制動力增強。氣動制動助力器的直徑在此可包括直至30厘米。DE 10 2007 016 136 Al公開一種用于車輛制動系統(tǒng)的電動機械的制動助力器，其具有用于增強制動力的電機和耦合在其上的主制動缸。該電機與主軸螺栓(Spindelschraube)連接。該主軸螺栓通過柱塞和推桿(Mitnehmer)稱合到主制動缸上。在激活電機時，該電機驅(qū)動該主軸螺栓并移動該柱塞抵靠到主制動缸上，以便增強通過制動踏板引入的制動力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改良的制動助力器。所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求I所述的制動助力器來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出了優(yōu)選的實施方式。根據(jù)本發(fā)明可知，可以通過下述方式來提供改良的制動助力器傳遞器件根據(jù)壓力活塞的位置具有不同的傳動比，該傳遞器件將電機與主制動缸耦合且增強借助于制動踏板傳遞到壓力活塞上的制動力。其具有如下優(yōu)點，即可在沒有低壓的情況下運行該制動助力器并同時可取決于壓力活塞位置通過傳遞器件不同地實現(xiàn)制動力增強，從而就可以提供匹配于制動踏板和壓力活塞的位置的增強。在本發(fā)明的另一種實施方式中，該傳遞器件具有凸輪機構(gòu)或桿傳動裝置。所述傳遞器件特別適用于提供取決于壓力活塞位置的、不同的傳動比。在本發(fā)明的另一種實施方式中，該凸輪機構(gòu)具有至少一個凸輪，其中，凸輪的周面配備有滾動裝置(Abrolleinrichtung),所述滾動裝置與壓力活塞稱合并沿著凸輪的周面滾動。通過這一方式，在高效率情況下，電機的轉(zhuǎn)矩可通過滾動裝置轉(zhuǎn)換并作為壓力提供給壓力活塞。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，該凸輪具有至少一個相對于凸輪的旋轉(zhuǎn)軸位于徑向內(nèi)部的第一區(qū)段(Teilabschnitt)和一相對于旋轉(zhuǎn)軸位于徑向外部的第二區(qū)段，其中，該凸輪在第一區(qū)段內(nèi)的傳動比相對于在第二區(qū)段內(nèi)的傳動比更小。通過這一方式，例如在壓力活塞上所需的制動力小時，則為了增強壓力活塞上的制動力可以而提供小的傳動比，而在制動力大并且壓力活塞已經(jīng)被壓入更深時，則提供具有大的力的、更大的傳動比以及進而在壓力活塞上提供明顯增強的制動力。在根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式中，該桿傳動裝置具有桿，其在第一端部上不能相對轉(zhuǎn)動地與電機的輸出軸連接且在第二端部上具有滾動裝置。通過這一方式可以根據(jù)壓力活塞的位置提供不同的傳動比。在根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式中，滾動裝置設(shè)置在另一個桿傳動裝置上，其使?jié)L動裝置與壓力活塞相耦合。通過這一方式，電機的旋轉(zhuǎn)運動可以轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍毫钊闹本€移動。


下面根據(jù)附圖詳細描述本發(fā)明。其中示出了 圖I示出了第一制動助力器的3D示意圖；圖2示出了第一制動助力器的透視圖；圖3示出了第一制動助力器的凸輪的示意圖；圖4示出了第二制動助力器的透視圖；圖5示出了第二制動助力器的象征性視圖；圖6示出了第一制動助力器的行程-力-圖表；和圖7示出了第一制動助力器的旋轉(zhuǎn)角-行程-圖表。
具體實施例方式圖I示出了第一制動助力器I的3D(三維)示意圖。第一制動助力器I具有帶有電機16的驅(qū)動裝置31和未示出的傳動裝置。驅(qū)動裝置31借助于固定孔24固定在機動車上并借助于接線17與機動車的車載電網(wǎng)和控制器50連接。在驅(qū)動裝置31上設(shè)置帶有凸輪15和滾動裝置19的凸輪機構(gòu)90。凸輪29不能相對轉(zhuǎn)動地固定在輸出軸32上。凸輪29具有周面30，該周面配屬于滾動裝置19。滾動裝置19設(shè)置在第一桿傳動裝置91上。第一桿傳動裝置91具有三角件39，其包含三個懸掛點35、37、36。該三角件39在三角件39的第一懸掛點37處固定在車輛上。此外在第一懸掛點37上還可旋轉(zhuǎn)地懸掛有制動踏板33。第二懸掛點35借助于連接頭13將三角件39與主制動缸10的耦接裝置38連接。在第三懸掛點36上借助于支承螺栓20固定滾動裝置19。制動踏板33借助于踏板桿12與主制動缸10的耦接裝置38連接。此外在耦接裝置38上設(shè)置有主制動缸10的壓力活塞11，其將制動液擠壓到制動系統(tǒng)的管路系統(tǒng)中。此外在主制動缸10上設(shè)置有制動液容器8。有利的是，主制動缸10設(shè)置在乘客內(nèi)艙外部車輛前圍板9上腳踏板區(qū)域內(nèi)。驅(qū)動裝置31與凸輪機構(gòu)90和桿傳動裝置91 一起設(shè)置在機動車的內(nèi)艙中。通過這一方式，保護驅(qū)動裝置31免受電機艙惡劣環(huán)境的影響，從而驅(qū)動裝置31，尤其是電機可以簡單方式構(gòu)造而成。耦接裝置38包括傳感器44，該傳感器被布置用于檢測踏板桿12和連接頭13之間的移位中的差。如果機動車駕駛者致動制動踏板33，則通過踏板桿12操縱壓力活塞11上的耦接裝置38。為了能相應(yīng)地制動踏板33的致動來觸發(fā)驅(qū)動裝置31，傳感器44發(fā)出與踏板桿12和連接頭13移 位差相關(guān)的信號。根據(jù)踏板桿12與連接頭13移位差，控制器調(diào)控驅(qū)動裝置31以便對此補償其差。驅(qū)動裝置31按照控制器50的控制信號使凸輪29圍繞驅(qū)動軸32旋轉(zhuǎn)。在此，滾動裝置19在凸輪29的周面30上滾動。由于凸輪29螺旋形的構(gòu)造方式，三角件39的滾動裝置19在圍繞第一懸掛點37的環(huán)形軌道上相對于輸出軸32徑向向外擠壓。在此，三角件39沿順時針方向以角度Ψ圍繞第一懸掛點37擺動。在第二懸掛點35中，滾動裝置19的移位傳遞給連接頭(Verbindungskopf) 13,而該滾動裝置將移位傳遞給稱接裝置38。從而驅(qū)動裝置31在此由控制器50觸發(fā)并旋轉(zhuǎn)直至踏板桿12和連接頭13的路程差在耦接裝置38內(nèi)得以補償。與連接頭13的移位相應(yīng)地，電機16的轉(zhuǎn)矩通過凸輪機構(gòu)90轉(zhuǎn)為力并引入到耦接裝置38中。被引入的力用于增強由機動車駕駛者通過制動踏板33在主制動缸10內(nèi)產(chǎn)生的制動力。凸輪29在此布置用于根據(jù)壓力活塞11的位置以及進而取決于已通過制動踏板33所引入的制動力來提供從驅(qū)動裝置31至壓力活塞11的不同傳動比。此處的傳動比是指施加在連接頭13上的轉(zhuǎn)矩和傳動裝置31的轉(zhuǎn)矩之間的比例。如圖3所示，凸輪29在徑向內(nèi)部的第一區(qū)段401中具有大的斜度。在此，位于徑向內(nèi)部的第一區(qū)段401分配有制動踏板33的低制動力。如果凸輪29圍繞旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn),則隨之發(fā)生橫向進給(Zustellung),也就是連接頭13朝向制動缸10在耦接裝置38上移位。由于第一區(qū)段401的大斜度，實現(xiàn)了連接頭13的大的橫向進給且進而主制動缸10的壓力活塞11的大的移位。通過凸輪29的斜度，驅(qū)動裝置32的轉(zhuǎn)矩被轉(zhuǎn)換(Ubersetzen)。在此大的斜度相應(yīng)小的傳動比。如圖3所示，如果凸輪29如此旋轉(zhuǎn)，使得滾動裝置19在位于徑向外部的第二區(qū)段402上滾動，則壓力活塞11比在第一區(qū)段401時更深地插入到主制動缸10中，對此機動車駕駛者已經(jīng)要求比在第一區(qū)段401中更大的制動力。為了增強制動力，該凸輪29在第二區(qū)段402中具有比第一區(qū)段401中更大的斜度。其結(jié)果是，為了在耦接裝置38上與在第一區(qū)段402內(nèi)連同連接頭13的橫向進給相同，凸輪29要旋轉(zhuǎn)比第一區(qū)段401內(nèi)更大的旋轉(zhuǎn)角。因此在第二區(qū)段402內(nèi)，針對一種旋轉(zhuǎn)角，在耦接裝置38上進行更小的橫向進給。因此第二區(qū)段402具有比第一區(qū)段401更大的傳動比。其結(jié)果是，在第二區(qū)段402內(nèi)可為機動車駕駛者提供更大的制動力支持。圖2示出了第一制動助力器I的透視圖。第一桿傳動裝置91的三角件39具有第一三角件部件391和第二三角件部件392。這兩個三角件部件391、392在輸出軸32方向上彼此相對平行且間隔開地設(shè)置。在兩個三角件部件391、392之間設(shè)置制動踏板33。兩個三角件部件391、392在第一懸掛點37中通過螺栓連接件393相連接，其中，螺栓連接件393也可以用作制動踏板33的懸掛裝置。在第三懸掛點36中，兩個三角件部件391、392同樣彼此連接。在此在第三懸掛點36中，滾動裝置19在兩個三角件部件391、392之間固定在支承螺栓20上。兩個三角件部件391、392彼此平行且間隔開地設(shè)置，以便制動踏板33可以在兩個三角件部件391、392之間擺動并且可以致動主制動缸10的耦接裝置38。由驅(qū)動裝置31的力支持在此通過兩個三角件部件391、392、通過連接頭13傳遞到耦接裝置38上。通過這種方式，即使在驅(qū)動裝置31失效的情況下也能確保按照法律要求來操作主缸10。圖3示出了第一制動助力器I的凸輪29的示意圖。凸輪29在此具有六個不同的區(qū)段401、402、403、404、405、406，凸輪的周面30在這些區(qū)段內(nèi)具有不同的斜度。在此，第一區(qū)段401至第五區(qū)段405的斜度沿周面30遞減，以便在一種旋轉(zhuǎn)角上減少橫向進給以及同時提供更大的傳動比。與在第一區(qū)段401至第五區(qū)段405的周面30上遞減的斜度相應(yīng)地，從第一區(qū)段401至第五區(qū)段405的傳動比同樣遞增。第六區(qū)段406用于使第五區(qū)段405和第一區(qū)段401在圓周輪廓中相連接。一般來說，滾動裝置19不在第六區(qū)段406上滾動。圖4示出了第二制動助力器2的透視圖，并且圖5示出第二制動助力器2的象征性視圖。第二制動助力器2具有與第一制動助力器I相似構(gòu)造的驅(qū)動裝置31。在驅(qū)動裝置31的輸出軸32上設(shè)置有第二桿傳動裝置92，其致動第三桿傳動裝置93。第二桿傳動裝置92替代圖I中示出的凸輪機構(gòu)90。主制動缸10與圖I和圖2示出的主制動缸10相應(yīng)。設(shè)置在驅(qū)動裝置31上的第二桿傳動裝置92包括第一桿101，其第一端部不能相對轉(zhuǎn)動地與輸出軸32連接。在第一桿101的第二端部上設(shè)置有帶有支承螺栓20的滾動裝置19。第三桿傳動裝置93具有第二桿102,其第一端部固定在第一懸掛點37上。在第二懸掛點35內(nèi)的第二端部上，第二桿102與連接頭13以鉸接形式相連。第二桿102具有第一桿部件104和第二桿部件103，其與如圖3所示的三角件39類似地彼此平行且間隔開地設(shè)置。在朝向輸出軸32的兩個桿部件103、104的側(cè)面上設(shè)置有滾動板105，其使兩個桿部件103、104彼此連接。如果輸出軸32通過驅(qū)動裝置31進行旋轉(zhuǎn)，則該輸出軸帶動第一桿101并使其旋轉(zhuǎn)。設(shè)置在第一桿101上的滾動裝置19在第二桿102的滾動板105上滾動并使其朝向主制動缸10移位。第一桿101相對于第二桿102的、由于旋轉(zhuǎn)改變的角位置隨著壓力活塞11不斷增大的橫向進給來改變在驅(qū)動裝置31和壓力活塞11之間的傳動比。在該透視圖的右側(cè)，在圖5中象征性示出了第二制動助力器2。該象征性視圖與在圖4中所示的第二制動助力器的投影相應(yīng)。如果第一桿101的滾動裝置19在第二桿102的滾動板105之上滾動，則在驅(qū)動裝置31和壓力活塞11之間的傳動比根據(jù)角φ通過第一桿101相對于第二桿102的位置發(fā)生改變。壓力活塞11的橫向進給在此是第一桿101的角φ的余弦函數(shù)。其結(jié)果是，隨著不斷增大的旋轉(zhuǎn)角和進而不斷增大的橫向進給，橫向進給關(guān)于第一桿101的旋轉(zhuǎn)角遞減。通過這一方式，傳動比根據(jù)壓力活塞11的位置而改變或者說增大，以便在高的壓力下，也就是在壓力活塞11橫向進給大的情況下，大幅度地增強制動力。圖6示出第一制動助力器的行程-力-圖表并且圖7示出第一制動助力器的角-行程-圖表。該力根據(jù)壓力活塞的行程描繪在縱坐標上并且與由第一制動助力器引入到壓力活塞11中的力相應(yīng)。在圖7中，在縱坐標上描繪了壓力活塞11關(guān)于凸輪29的旋轉(zhuǎn)角的行程。在此示出了凸輪的兩種不同實施形式。第一凸輪29的第一實施形式具有圖形曲線302,304ο未示出的第二凸輪的第二實施形式具有第二圖形曲線301、303。第一凸輪29在此如此布置，以在壓力活塞11的行程上提供非線性的力增強。第二凸輪在此如此布置，以在壓力活塞11的行程上提供線性的力增強。力曲線301、302可以通過不同構(gòu)造的凸輪來提供，其中，周面30的幾何結(jié)構(gòu)與所期望的力曲線相匹配。如在圖3中示出，這一點可以通過具有不同斜度的不同區(qū)段來實現(xiàn)。在此，屬于力曲線301、302、303、304的凸輪具有在凸輪29的旋轉(zhuǎn)角上橫向進給的非線性 曲線。
權(quán)利要求
1.具有用于主制動缸(10)的驅(qū)動裝置(31)的制動助力器(I;2)，其借助于傳遞器件(90 ；91)與所述主制動缸(10)的壓力活塞(11)耦合并且增強借助于制動踏板(33)傳遞到所述壓力活塞(11)上的制動力，其特征在于，所述傳遞器件(90 ；92)根據(jù)所述壓力活塞(11)的位置具有不同的傳動比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制動助力器(2)，其特征在于，所述傳遞器件(90；91)具有桿傳動裝置(92)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制動助力器(I)，其特征在于，所述傳遞器件(90；92)具有凸輪機構(gòu)(90)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制動助力器(I)，其特征在于，所述凸輪機構(gòu)(90)具有至少一個凸輪(29)，其中，所述凸輪(29)的周面(30)配備有滾動裝置(19)，所述滾動裝置與所述壓力活塞(11)耦合并且布置成沿著所述凸輪(29)的周面(30)滾動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制動助力器(I)，其特征在于，所述凸輪(29)具有至少一個相對于輸出軸(32)位于徑向內(nèi)部的第一區(qū)段(401)和相對于輸出軸(32)位于徑向外部的第二區(qū)段(402)，其中，所述凸輪(29)在所述第一區(qū)段(401)中的傳動比相對于在所述第二區(qū)段(402)中的傳動比更小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4至5中任一項所述的制動助力器(I)，其特征在于，所述凸輪(29)的周面(30)設(shè)計成螺旋形。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動助力器(2)，其特征在于，所述桿傳動裝置(92)具有桿(101)，所述桿在第一端部上不能相對轉(zhuǎn)動地與所述驅(qū)動裝置(31)的輸出軸(32)連接并且在第二端部上具有滾動裝置(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項所述的制動助力器(I;2)，其特征在于，所述滾動裝置(19)設(shè)置在另一個桿傳動裝置(92)上，所述桿傳動裝置使所述滾動裝置(19)與所述壓力活塞(11)相f禹合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動助力器(I;2)，其特征在于，另一個桿傳動裝置(92)具有三角件(39)，其中，所述三角件(39)的第一懸掛點(35)配屬于所述壓力活塞(11)并且所述三角件(39)的第二懸掛點(36)配屬于所述滾動裝置(19)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的制動助力器(I;2)，其特征在于，所述制動助力器(I ；2)與控制器(50)連接，其布置用于借助通過所述制動踏板(33)形成的制動力和/或所述制動踏板(33)的移位行程與制動助力器的移位行程的差來調(diào)控所述制動助力器(I ;2)的驅(qū)動裝置(31)的通電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有用于主制動缸10的驅(qū)動裝置31的制動助力器1，其借助于傳遞器件90與主制動缸10的壓力活塞11耦合并增強借助于制動踏板33傳遞到壓力活塞上11的制動力，其中，傳遞器件90根據(jù)壓力活塞11的位置具有不同的傳動比。
文檔編號B60T13/74GK102939228SQ201180014194
公開日2013年2月20日 申請日期2011年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者C·邁耶, M-P·博爾茨 申請人:羅伯特·博世有限公司