專利名稱：液力車輛制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于汽車的液力車輛制動器，該制動器具有一制動器殼體，在該殼體里面由制動活塞圍成液壓運(yùn)行壓力腔，其中制動活塞在壓緊狀態(tài)可通過鎖定裝置鎖定，該鎖定裝置的鎖定可通過力傳遞元件的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)，這里設(shè)置一與制動活塞共同作用的蓄功器，該蓄功器包括可關(guān)閉的蓄功器壓力腔、限定蓄功器壓力腔的蓄功器活塞和至少一個支承在蓄功器活塞上的彈簧件。
背景技術(shù)：
由WO2004/027282 A1已知這種液力車輛制動器，并且在該文獻(xiàn)中特別是借助于圖3a和3b作了說明。在已知的液力車輛制動器中，設(shè)想停車制動裝置可通過引入運(yùn)行壓力腔中的液壓壓力操縱，蓄功器可通過液壓壓力蓄功。在借助于圖3a和3b說明的實(shí)施形式中，設(shè)置一可用閥控制的蓄功器壓力腔，因此該壓力腔具有一可控制的、可液壓預(yù)緊的彈簧件。在這種實(shí)施形式中制成螺母絲杠組合的鎖定裝置的絲杠被鎖定，以實(shí)現(xiàn)停車制動過程，由此使制動活塞鎖定。為此設(shè)置一步進(jìn)開關(guān)機(jī)構(gòu)，該步進(jìn)開關(guān)機(jī)構(gòu)與蓄功器活塞共同作用，并允許朝向制動活塞的不同長度的相對運(yùn)動。在控制蓄功器壓力腔的閥泄漏時，可以想像在工作制動時制動活塞被不希望的鎖定。這導(dǎo)致對應(yīng)車輪不希望的鎖定，這看作是不太有利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是對開頭所述類型的具有停車制動裝置的液力車輛制動器進(jìn)行改進(jìn)，使得控制蓄功器壓力腔的閥的可能的泄漏不導(dǎo)致停車制動功能不希望的開動，從而提高交通安全性。
按照本發(fā)明，這個目的通過這樣的方法實(shí)現(xiàn)，即力傳遞元件可以被蓄功器活塞沿與制動活塞壓緊方向相反的方向帶動，并可被電磁致動器或機(jī)電致動器鎖定，使得力傳遞元件和蓄功器活塞之間可以相對運(yùn)動。
在本發(fā)明一有利的實(shí)施形式中，在蓄功器活塞中設(shè)置安裝力傳遞元件的階梯孔。
本發(fā)明內(nèi)容的有利的改進(jìn)結(jié)構(gòu)提出，力傳遞元件具有軸向凸緣，該凸緣支承在階梯孔不同直徑的交接處。
在本發(fā)明一特別有利的實(shí)施形式中，鎖定裝置通過螺母絲杠結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該螺母絲杠結(jié)構(gòu)的螺母支承在制動活塞上或者與制動活塞制成一體，而絲杠配備第一摩擦面，該第一摩擦面在鎖定狀態(tài)與不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在蓄功器活塞上的第二摩擦面共同作用。
在該結(jié)構(gòu)中，力傳遞元件構(gòu)成用于絲杠的定心支承件。
在本發(fā)明內(nèi)容的一種有利改進(jìn)結(jié)構(gòu)中設(shè)置另一彈簧件，該彈簧件使力傳遞元件的凸緣緊靠在階梯孔不同直徑的交接部位上。
在本發(fā)明另一種有利的結(jié)構(gòu)中，電磁致動器與電樞板共同作用，該電樞板與力傳遞元件以能傳遞力的方式連接。
電磁致動器的線圈起測量電樞板位置的傳感器的作用。
在一種可供選擇的實(shí)施形式中，機(jī)電致動器發(fā)揮用來測量力傳遞元件位置的傳感器的功能。在這種實(shí)施形式中力傳遞元件通過優(yōu)選自鎖的螺紋與蓄功器活塞連接。此外機(jī)電致動器通過優(yōu)選自鎖的螺紋和適配連接在蓄功器活塞和力傳遞元件之間施加與該機(jī)電致動器位置無關(guān)的相對運(yùn)動。
液壓蓄功器壓力腔可通過可電動控制的閥關(guān)閉。
本發(fā)明內(nèi)容另一種特別有利的實(shí)施方案提出，不管在工作壓力腔還是在液壓壓力腔或蓄功器壓力腔中都通過液壓泵來建立壓力，該液壓泵例如用作電液制動系統(tǒng)的外部壓力源。
或者借助于可通過車輛駕駛員操縱的壓力發(fā)生器在工作壓力腔和蓄功器壓力腔內(nèi)建立壓力。


下面通過兩個實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，在附圖中圖1是本發(fā)明液力車輛制動器的第一種結(jié)構(gòu)在松開狀態(tài)的軸截面視圖；圖2是本發(fā)明液力車輛制動器的第二種結(jié)構(gòu)的軸截面視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中所示的本發(fā)明液力車輛制動器的第一種結(jié)構(gòu)具有制動器殼體1，該殼體包圍未示出的制動盤的外邊緣和兩個同樣未示出的制動決，制動器殼體1在其內(nèi)側(cè)形成制動缸5，該制動缸容納可軸向移動的制動活塞6，在制動缸5和制動活塞6之間形成的工作壓力腔7內(nèi)可通過液壓口8輸入制動液，使得建立制動壓力，該制動壓力使制動活塞6朝制動盤方向軸向移動，由此使朝向制動活塞6的制動塊壓緊在制動盤上，這時作為反作用制動器殼體1向相反方向移動，并由此使另一制動塊壓緊在制動盤上。
此外如圖1所見，在制動器殼體1的背向制動活塞6的一側(cè)上安裝有蓄功器10，該蓄功器10主要包括液壓蓄功器壓力腔9、限定蓄功器壓力腔9的蓄功器活塞11以及彈簧件12，在所示例子中彈簧件制成碟形彈簧組并支承在蓄功器活塞上。在停車制動過程中儲存在蓄功器10中的能量作用在制動活塞6上，這將在下文進(jìn)行詳細(xì)說明。由此達(dá)到，作用在制動決上的壓緊力幾乎不受由熱引起的在制動器殼體1區(qū)域內(nèi)的長度變化的影響。
用來實(shí)現(xiàn)停車制動功能所需要的鎖定裝置在圖1所示的結(jié)構(gòu)中由絲杠傳動裝置或者螺母絲杠結(jié)構(gòu)14構(gòu)成。所述螺母絲杠結(jié)構(gòu)14包括螺母15及絲杠16，該螺母和絲杠通過不自鎖的螺紋相互連接。其中螺母15與制動活塞6剛性連接，而絲杠16在其背向制動活塞6的端部上具有尤其是圓錐形的第一磨擦面17，該第一摩擦面可以與不可旋轉(zhuǎn)地安裝在蓄功器活塞11內(nèi)的第二摩擦面18接合或脫離接合。為此設(shè)置一力傳遞元件2，該力傳遞元件由蓄功器活塞11內(nèi)的圓柱形階梯孔13支承并穿過該孔，構(gòu)成用于絲杠16的定心支承件21。在力傳遞元件2相對于蓄功器活塞11相對運(yùn)動后便中止定心支承件21的作用，兩個摩擦面17、18便相互接合，這將在下文詳細(xì)說明。此外支承在制動器殼體1上的彈簧19在中間連接一推力軸承20的情況下使絲杠16向第二摩擦面18或定心支承件21方向預(yù)緊。
在圖1中表示處于停車制動的松開狀態(tài)的本發(fā)明液力制動器第一種結(jié)構(gòu)。為了鎖定停車制動器，首先通過未具體說明的壓力發(fā)生器既在工作壓力腔7又在蓄功器壓力腔9內(nèi)建立液壓壓力。為此必須將尤其是設(shè)計成常閉閥(SG閥)24的可電動控制的閥切換到其開啟位置。制動活塞6由于在工作壓力腔7內(nèi)建立的壓力的反作用向圖中左方移動，而蓄功器活塞11克服預(yù)緊的彈簧件12的作用力向圖中右方移動，在這個過程中彈簧件12壓縮。這時因為在力傳遞元件2上形成的凸緣4支承在階梯孔13較小和較大直徑的交接部位上，所以蓄功器活塞11帶動力傳遞元件2。蓄功器活塞11和因此還有力傳遞元件2通過剛剛提到的在蓄功器壓力腔9內(nèi)建立的壓力在圖1中向右移動，直至與力傳遞元件2以能傳遞力的方式連接的電樞板23貼合在電磁致動器3上為止。在此過程中絲杠16由于彈簧19的力的作用繼續(xù)緊靠在定心支承件21上。由此使兩個摩擦面17、18不能接合。
接著電磁致動器3通電，由此使電樞板23被電磁致動器3鎖定在其上述碰撞位置。在接著在工作壓力腔7和在蓄功器壓力腔9內(nèi)壓力減小時，在蓄功器活塞11向左運(yùn)動期間制動活塞6向圖中右方運(yùn)動。通過力傳遞元件2的制動使得在力傳遞元件2和蓄功器活塞11之間可以相對運(yùn)動，由此消除用于絲杠16的定心支承件的功能，使兩個摩擦面17、18相互接合。已經(jīng)提到過的受預(yù)緊的彈簧件12將蓄功器活塞11、由于摩擦面17、18相互接合面被鎖定的絲杠16、螺母15和因此還有制動活塞6壓向圖中左方或者說朝未示出的制動盤，由此將車輛制動器鎖定在其壓緊狀態(tài)，接著電磁致動器3不再通電，電樞板23或力傳遞元件2不再制動。閥24切換到無液流，因此關(guān)閉。也就是說液力車輛制動器不需要能量，并且不需要液壓壓力來保持鎖定在壓緊狀態(tài)，這看作是有利的。
為了脫開鎖定，同樣在工作壓力腔7內(nèi)建立液壓壓力，并且在SG閥24相應(yīng)地控制后也在蓄功器壓力腔9內(nèi)建立液壓壓力。液壓壓力同樣使制動活塞6向圖1中左方移動，并使蓄功器活塞11向右移動。但是當(dāng)蓄功器活塞11卸荷時，足以使停車制動脫開鎖定。另一個使力傳遞元件2緊靠在階梯孔13較小和較大直徑之間的交接部位上的彈簧件22將力傳遞元件2向絲杠16方向壓，并在蓄功器活塞11相應(yīng)地卸荷的情況下撞開相互接合的摩擦面17、18。接著力傳遞元件2重新構(gòu)成絲杠16的定心支承件21。
如由圖1可見，剛剛所提到的另一個彈簧件22用來在僅僅工作壓力腔7施加壓力的工作制動時使力傳遞元件2不移動，因為它通過另一個彈簧件22克服工作壓力腔7內(nèi)的液壓壓力的作用力預(yù)緊。蓄功器活塞11在工作制動時同樣不移動，因為蓄功器活塞11朝向工作壓力腔7的作用直徑小于制動活塞6的作用直徑。此外制成帶有由設(shè)計確定的預(yù)緊力的彈簧件12克服工作壓力腔7內(nèi)的壓力作用，它同樣阻止在工作制動期間蓄功器活塞11的移動。
電磁致動器3的線圈25滿足用來測量電樞板23的位置的功能，用它可以識別車輛制動器可以還是不可以鎖定。此外特別是電樞板23對電磁致動器3的撞擊對于未具體說明的壓力發(fā)生器是一個信號，該信號用以結(jié)束在壓力腔7、9內(nèi)的用來實(shí)現(xiàn)停車制動過程的壓力建立。為了可靠地測量電樞板位置，確定由電樞板運(yùn)動引起的電磁致動器3的線圈25的電感變化。這通過在線圈25上施加脈沖電壓的方法進(jìn)行。同時測出流過線圈25的電流的變化。這個電流變化可以推斷出電樞板23的位置，從而推斷力傳遞元件2的位置。如果電樞板23的位置發(fā)生變化，那么流過線圈25的電流便改變。線圈25的電感變化主要取決于電樞板23和電磁致動器3的鐵軛26之間的間隙的大小。
當(dāng)然也可以設(shè)想，采用傳感器元件來測量電樞板位置或確定力傳遞元件2的位置。這個傳感器元件可以制成霍爾傳感器或磁阻傳感元件，它們可以非接觸地傳感。
在圖2中所示的本發(fā)明車輛制動器的第二個實(shí)施例與借助于圖1所述的實(shí)施例的區(qū)別主要在于，采用機(jī)電致動器33，而不是電磁致動器3來鎖定力傳遞元件2。
如由圖2可見，機(jī)電致動器33驅(qū)動與機(jī)電致動器33的未示出的轉(zhuǎn)子連接的驅(qū)動軸34。驅(qū)動軸34又與力傳遞元件2連接并驅(qū)動力傳遞元件。然而驅(qū)動軸34和力傳遞元件2之間的連接制成一種適配連接，使得所述構(gòu)件之間可以相對運(yùn)動。
力傳遞元件2通過自鎖的螺紋35與蓄功器活塞11連接，并形成在上述第一實(shí)施例中用于絲杠16的定心支承件21的功能。如果力傳遞元件2通過機(jī)電致動器33向圖中右方旋轉(zhuǎn)，那么在絲杠16上形成的第一摩擦面17和在蓄功器活塞上形成的不可旋轉(zhuǎn)的第二摩擦面18便相互接合。
在圖2所示的實(shí)施例中，當(dāng)在工作壓力腔7和蓄功器壓力腔9內(nèi)建立壓力后同樣會發(fā)生鎖定。此后一方面制動活塞6朝未示出的制動盤方向在圖中向左移動，而蓄功器活塞11在圖中向右移動。由于蓄功器活塞11和力傳遞元件2以剛剛介紹的自鎖螺紋35的形式連接，所以力傳遞元件2被蓄功器活塞11帶動，并向圖中右方移動。在這個過程中驅(qū)動軸34和力傳遞元件2在已經(jīng)敘述的兩個構(gòu)件的連接處32實(shí)現(xiàn)相對運(yùn)動。此外在此過程中絲杠16通過已經(jīng)說明過的彈簧19的作用力繼續(xù)緊靠在力傳遞元件2上，摩擦面17、18不相互接合。兩個摩擦面17、18只有在相應(yīng)地控制機(jī)電致動器并通過驅(qū)動軸34的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使力傳遞元件2向圖中右方移動后才能相互接合。然后絲杠16被鎖定并且在壓力腔7、9中所用的壓力被撤除?，F(xiàn)在已經(jīng)說明過的彈簧組12通過蓄功器活塞11、相互接合的摩擦面17、18以及螺母絲杠結(jié)構(gòu)14作用在制動活塞6上，從而將制動活塞鎖定在壓緊狀態(tài)。
為了脫開鎖定，在兩個壓力腔7、9中重新建立液壓壓力，直至蓄功器活塞11卸荷為止，并且機(jī)電致動器33足夠強(qiáng)，以便通過力傳遞元件2將相互接合的摩擦面17、18撞開。
此外在圖2中所示的實(shí)施形式中，機(jī)電致動器33還發(fā)揮用來測量力傳遞元件2的位置的傳感器的功能。用這個信息確定車輛制動器是鎖定的還是松開的。為此測量機(jī)電致動器33所需要的電流，從該電流可以推斷出驅(qū)動軸34的位置，從而也推斷出力傳遞元件2的位置。作為另一種選擇也可以采用所謂的步數(shù)傳感器，該步數(shù)傳感器測量機(jī)電致動器33的轉(zhuǎn)數(shù)，通過這個信息同樣可能求出力傳感器2的位置。
在另一種未示出的實(shí)施形式中省略了單獨(dú)的蓄功器壓力腔9。在這種結(jié)構(gòu)中，制動活塞和蓄功器活塞由引入一共同的壓力腔中的壓力操縱。在工作制動期間通過借助于圖1和2說明的彈簧件12防止蓄功器活塞運(yùn)動。為了實(shí)現(xiàn)停車制動過程，力傳遞元件通過機(jī)電致動器相應(yīng)地操縱，使得在蓄功器活塞上和在與制動活塞共同作用的螺母絲杠結(jié)構(gòu)的絲杠上形成的兩個摩擦面可以相互接合。為了松脫停車制動器，機(jī)電致動器操縱力傳遞元件，由此使剛剛提到的摩擦面脫離接合。
在本發(fā)明按圖1和2的結(jié)構(gòu)中特別有利的是，在SG閥24不工作的情況下不能進(jìn)行鎖定，因為為了鎖定必須實(shí)現(xiàn)力傳遞元件2和蓄功器活塞11之間的相對運(yùn)動，這只有在電磁致動器3或機(jī)電致動器33鎖定或操作力傳遞元件2時才能實(shí)現(xiàn)。
為了既在工作壓力腔7又在蓄功器壓力腔22、9中建立壓力，采用不同的，尤其是可以外部控制的壓力產(chǎn)生元件。例如可以采用液壓泵，它用作電液制動系統(tǒng)的外部壓力源。也可以考慮，具有可從外部控制的制動力放大器及連接在制動力放大器后面的主制動缸的操縱單元，或者作為另一種選擇也可以采用可通過駕駛員操作的壓力發(fā)生器。
權(quán)利要求
1.特別是用于汽車的液力車輛制動器，該制動器具有制動器殼體(1)，在該殼體里面由制動活塞(6)限定液壓工作壓力腔(7)，其中制動活塞(6)在壓緊狀態(tài)可通過鎖定裝置鎖定，該鎖定通過力傳遞元件(2)的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)，其中設(shè)置與制動活塞(6)共同作用的蓄功器(10)，該蓄功器包括可關(guān)閉的蓄功器壓力腔(9)、限定蓄功器壓力腔(9)的蓄功器活塞(11)和至少一個支承在蓄功器活塞(11)上的彈簧件(12)，其特征在于力傳遞元件(2)可被蓄功器活塞(11)向與制動活塞(6)的壓緊方向相反的方向帶動，并可被電磁致動器(3)或機(jī)電致動器(33)鎖定，從而使力傳遞元件(2)和蓄功器活塞(11)之間可以相對運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力車輛制動器，其特征在于在蓄功器活塞(11)中設(shè)有階梯孔(13)，該階梯孔容納力傳遞元件(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力車輛制動器，其特征在于力傳遞元件(2)具有軸向凸緣(4)，該凸緣支承在階梯孔(14)不同直徑的交接部位上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的液力車輛制動器，其特征在于鎖定裝置由螺母絲杠結(jié)構(gòu)(14)構(gòu)成，該螺母絲杠結(jié)構(gòu)的螺母(15)支承在制動活塞(6)上或與制動活塞(6)制成一體，而絲杠(16)配備第一摩擦面(17)，該第一摩擦面在鎖定狀態(tài)與不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在蓄功器活塞(11)上的第二摩擦面(18)共同作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液力車輛制動器，其特征在于力傳遞元件(2)構(gòu)成用于絲杠(16)的定心支承件(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液力車輛制動器，其特征在于設(shè)有另一個彈簧件(22)，該彈簧件使力傳遞元件(2)的凸緣(4)緊靠在階梯孔(13)不同直徑的交接部位上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的液力車輛制動器，其特征在于電磁致動器(3)與電樞板(23)共同作用，該電樞板與力傳遞元件(2)以能傳遞力的方式連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液力車輛制動器，其特征在于電磁致動器(3)的線圈(25)發(fā)揮用來測量電樞板(23)位置的傳感器的功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的液力車輛制動器，其特征在于機(jī)電致動器(33)發(fā)揮用來測量力傳遞元件(2)位置的傳感器的功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液力車輛制動器，其特征在于力傳遞元件(2)通過優(yōu)選自鎖的螺紋(35)與蓄功器活塞(11)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的液力車輛制動器，其特征在于機(jī)電致動器(33)通過優(yōu)選自鎖的螺紋(35)和適配連接(32)在蓄功器活塞(11)和力傳遞元件(2)之間施加與該機(jī)電致動器位置無關(guān)的相對運(yùn)動。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的液力車輛制動器，其特征在于液壓蓄功器壓力腔(9)可通過可電動控制的閥(24)關(guān)閉。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的液力車輛制動器，其特征在于通過液壓泵既在工作壓力腔(7)又在蓄功器壓力腔(9)內(nèi)建立壓力，該液壓泵優(yōu)選用作電液制動系統(tǒng)的外部壓力源。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的液力車輛制動器，其特征在于借助于可通過車輛駕駛員操縱的壓力發(fā)生器既在工作壓力腔(7)又在蓄功器壓力腔(11)內(nèi)建立壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及特別是用于汽車的液力車輛制動器。該制動器具有制動器殼體(1)，在該殼體里面由制動活塞(6)限定液壓工作壓力腔(7)。制動活塞在壓緊狀態(tài)可借助于鎖定裝置鎖定，該鎖定通過力傳遞元件(2)的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)。設(shè)置蓄功器裝置(10)，所述裝置包括可關(guān)閉的蓄功器壓力腔(9)、限定蓄功器壓力腔的蓄功器活塞(11)和至少一個支承在蓄功器活塞上的彈簧件(12)。為了實(shí)現(xiàn)停車制動過程，通過在建立液壓壓力后由電磁致動器或機(jī)電致動器鎖定力傳遞元件的方法開動鎖定裝置，使得蓄功器活塞和力傳遞元件之間可以相對運(yùn)動。
文檔編號F16D65/14GK1918398SQ200580004361
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者V·克諾普, T·溫克勒, J·巴爾茨, J·弗爾克爾, L·席爾, T·派徹爾 申請人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司