專利名稱：汽車制動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有權利要求1前序部分的特征的汽車制動裝置。該汽車制動裝置尤其用于機動車輛如轎車和載貨車和摩托車。
自增力的機電的車輪制動器是已知的。例如DE 101 51 950 A1就公開了一種這樣的制動器，它設計成盤式制動器。為壓緊摩擦制動襯層，已知的車輪制動器具有一個機電的操縱機構(gòu)，該操縱機構(gòu)具有一個電動機和一個螺桿傳動機構(gòu)作為轉(zhuǎn)動/平移轉(zhuǎn)換的傳動機構(gòu)，用該螺桿傳動機構(gòu)摩擦制動襯層就可以移動并因此可以壓在制動盤上。摩擦制動襯層位于制動鉗里，該制動鉗以其本身已知的方式設計成所謂浮動式制動鉗，這就是說，它可以橫交于制動盤滑動。一個在摩擦盤的一個對置面上如所述一個位于制動鉗里的摩擦制動襯層那樣的第二摩擦制動襯層當使一個摩擦制動襯層壓緊在制動盤上時就以本身已知的方式通過制動鉗的橫向移動被壓在制動盤的另一面上。也已知有其它結(jié)構(gòu)的機電的操縱機構(gòu)。
已知的摩擦制動器具有一個楔形機構(gòu)用于自增力，該楔形機構(gòu)具有一個布置在一個摩擦制動襯層的用于制動盤的背面上的楔，該楔支承在制動鉗里的一個斜面上，該斜面以一個對應于楔角的角度傾斜于制動盤布置。為了操縱制動器機電的操縱機構(gòu)使摩擦制動襯層在制動盤的一個旋轉(zhuǎn)方向上移動，該制動盤在斜面和制動鉗之間的一個變窄的楔形間隙的方向上轉(zhuǎn)動。摩擦制動襯層傾斜地以楔角向著摩擦盤運動并壓在摩擦盤上。由旋轉(zhuǎn)的制動盤施加到摩擦制動襯層上的摩擦力對摩擦制動襯層在制動鉗的斜面和摩擦盤之間的變窄的楔形間隙的方向上加載。由于摩擦制動襯層通過楔支承在斜面上，因此斜面就按照所謂楔原理相應地在楔上施加一個支承力，該支承力具有一個橫交于制動盤的力分量。橫交于制動盤的這個力分量是一個壓緊力，它使摩擦制動襯層附加于一個由操縱機構(gòu)所施加的力壓緊在制動盤上并因此提高制動力。也就是說制動所需的壓緊力中只是一部分由操縱機構(gòu)所施加，而其余的壓緊力由自增力機構(gòu)引起。
例如也可以設有一個杠桿機構(gòu)來替代楔形機構(gòu)，該杠桿機構(gòu)具有一個杠桿，它在制動時以一個傾斜于制動盤的角度支承住摩擦制動襯層。杠桿的支承角在此相當于楔形機構(gòu)的楔角。除了機械的自增力機構(gòu)外例如也已知液壓的自增力機構(gòu)。本發(fā)明也并不限于盤式制動器作為車輪制動器，也可以應用其它結(jié)構(gòu)形式的制動器。
在一種楔形機構(gòu)中假定摩擦系數(shù)恒定，那么自增力系數(shù)是恒定的。通過應用一個斜面來代替一個楔，斜面的斜角在其走向上有變化，那就可以取決于摩擦制動襯層的移動行程并因此取決于操縱力、壓緊力和制動力而使自增力發(fā)生變化。例如通過在斜面開始處大的斜面角實現(xiàn)在開始操縱車輪制動器時能快速地橫向進給，而通過在斜面末端處小的斜面角在大的壓緊力和制動力時實現(xiàn)大的自增力。
EP 953 785 A2中公開了另一種自增力的機電的車輪制動器。前面所述的車輪制動器設計成部分襯層盤式制動器時，而所述的EP 953785 A2則公開了一種全襯層盤式制動器，它具有一個襯層支承環(huán)，該襯層支承環(huán)與制動盤同軸地布置在其一側(cè)，而且它在其面對制動盤那一側(cè)支承摩擦制動襯層。襯層支承環(huán)在背離制動盤的那一側(cè)具有楔形元件，這些楔形元件支承在可轉(zhuǎn)動地和位置不動地支承的輥子上。由于襯層支承環(huán)的轉(zhuǎn)動使楔形元件接觸到輥子上，因而使襯層支承環(huán)在制動盤的方向上運動并使摩擦制動襯層壓向制動盤。這里也形成上面所述的基于楔原理的自增力機構(gòu)。楔形元件具有相互反向傾斜的楔面，因此當制動盤在相反轉(zhuǎn)向時就使襯層支承環(huán)同樣也在相反的方向上，就是說又在制動盤的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。
在實踐中所用的自增力的機電的車輪制動器具有用于一個旋轉(zhuǎn)方向的一種自增力機構(gòu)和另一種用于相反旋轉(zhuǎn)方向的自增力機構(gòu)，例如具有兩個相互反向傾斜的楔形元件，以便對于向前和向后行駛都具有自增力效果。楔角和自增力對于向前和向后行駛來說可以是相同的或不同的。兩個旋轉(zhuǎn)方向用的自增力機構(gòu)的缺點在于車輪制動器的結(jié)構(gòu)更加復雜并因此更費錢。另外的缺點還在于必須使摩擦制動襯層總是在旋轉(zhuǎn)方向上移動用于操縱車輪制動器，以實現(xiàn)自增力。當摩擦制動襯層逆著制動盤的旋轉(zhuǎn)方向移動時沒有第二自增力機構(gòu)就會產(chǎn)生壓緊力和制動力的自減力作用，這就是說操縱機構(gòu)必須施加比沒有自增力機構(gòu)時更大的操縱力，以實現(xiàn)摩擦制動襯層以一定的壓緊力壓向制動盤。這就是為什么對于實際在汽車中的應用來說都只考慮在制動盤的兩個旋轉(zhuǎn)方向上具有自增力機構(gòu)的車輪制動器。
按照本發(fā)明的汽車制動裝置具有權利要求1的特征，它具有配屬于汽車車輪的自增力的機電的車輪制動器。在此本發(fā)明規(guī)定了所有的或者至少一部分車輪制動器具有一種僅用于一個行駛方向的自增力機構(gòu)。原則上汽車制動裝置也可以作成所謂混合式制動裝置，其中只是一部分車輪制動器是機電操縱的，另外的車輪制動器是液壓地或者以其它方式非機電操縱的。
本發(fā)明的優(yōu)點是通過應用只是在一個旋轉(zhuǎn)方向上具有自增力機構(gòu)的機電的車輪制動器，至少對于一部分車輪制動器來說就應用了結(jié)構(gòu)更簡單并因此制造費用更低廉的車輪制動器。汽車制動裝置因此更加價廉。本發(fā)明的另外的優(yōu)點在于對于只是在一個旋轉(zhuǎn)方向上具有自增力機構(gòu)的車輪制動器來說不需要對旋轉(zhuǎn)方向或行駛方向進行識別用以操縱制動器，因為用于操縱的摩擦制動襯層總是在同一個方向上移動。本發(fā)明的附帶優(yōu)點是摩損調(diào)整的方法簡單。松開車輪制動器時使摩擦制動襯層足夠遠地復位，從而出現(xiàn)所希望的氣隙，也就是摩擦制動襯層和制動盤之間的所希望的氣隙。當摩擦制動襯層發(fā)生摩損時摩擦制動襯層并不一直返回至其在摩擦制動襯層無摩損時的初始起始位置上。用于克服氣隙的操縱行程因此與摩擦制動襯層的摩損無關并總是不變的。在反向旋轉(zhuǎn)方向時的自減力在按本發(fā)明的汽車制動裝置中就不得不使用了。這是可以接受的，因為例如在向后行駛時由于在前軸上的動態(tài)的軸向載荷的移動，相對較小的制動力就足夠了。此時可以考慮，必須設計用于向前行駛時最高速度的車輪制動器，因此對于只用向前行駛時最高速度的一小部分來行駛的向后行駛來說，很小的制動力就完全夠了。
權利要求1涉及到配屬于汽車前軸的車輪制動器具有一種只是在向前行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。也就是說不管怎樣，對于轎車必須施加最大制動力的車輪制動器只是在向前行駛方向上具有自增力機構(gòu)。
為了對于向后行駛同樣也實現(xiàn)一種自增力效果，權利要求2規(guī)定了配屬于后軸的車輪制動器具有一種只是在向后行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。
與之不同，權利要求3規(guī)定了配屬于后軸的車輪制動器同樣也象配屬于前軸的車輪制動器那樣具有一個只是在向前行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。在本發(fā)明的這種實施方式中重視了在兩個汽車軸上在向前行駛方向上的大制動力，因為這里需要最大的制動力。盡管在向后行駛時車輪制動器有自減力作用，但制動力對于向后行駛來說足夠了。
權利要求4規(guī)定了配屬于后軸的車輪制動器具有在兩個行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。在本發(fā)明的這種實施方式中對于后軸應用了如在實踐中通用的那樣的車輪制動器，它們在兩個行駛方向上都有一種自增力作用。因此至少一個軸的車輪制動器即使在向后行駛時也具有一種自增力作用。但是也就不得不采用結(jié)構(gòu)更加復雜和更昂貴的車輪制動器。
按權利要求5所述的結(jié)構(gòu)方案規(guī)定配屬于后軸的車輪制動器沒有自增力機構(gòu)。此處后軸的車輪制動器的制動力與車輛的行駛方向無關。這樣的車輪制動器由于沒有自增力機構(gòu)而結(jié)構(gòu)更簡單并因此更價廉。
并列的獨立權利要求8規(guī)定了配屬于前軸的機電的車輪制動器具有一種在兩個行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)；而配屬于后軸的車輪制動器具有一種只在一個行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。在本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)方案中也產(chǎn)生了一種在一個汽車軸上，此處是在前軸上在向后行駛時的自增力效果。在后軸上應用了結(jié)構(gòu)更簡單和更價廉的車輪制動器。必要時配屬于后軸的車輪制動器也可以實施成沒有自增力機構(gòu)。
以下根據(jù)附圖所示的實施例對本發(fā)明進行詳細說明。附圖都是簡化的示意圖。所示為

圖1一種自增力的機電的盤式制動器；和圖2至6按照本發(fā)明的布置在汽車前軸和后軸上的自增力的機電的車輪制動器的配置方案。
圖1所示的按照發(fā)明的車輪制動器設計成盤式制動器10。它具有一個浮動式制動鉗12，該制動鉗橫交于制動盤14可移動。制動盤14防轉(zhuǎn)地與一個汽車車輪15連接。在制動鉗12里在制動盤14兩側(cè)置有兩個摩擦制動襯層16，18，其中一個襯層16為了用一個機電的操縱機構(gòu)20在制動盤14的圓周方向或旋轉(zhuǎn)方向上制動可以移動地而其另一個制動襯層18則不可移動地布置在制動鉗12里。操縱機構(gòu)20具有一個電動機22，用該電動機通過螺桿傳動機構(gòu)24使摩擦制動襯層16可以移動。摩擦制動襯層16通過一個楔26支承在制動鉗12的一個斜面28上，楔可以用操縱機構(gòu)20沿著斜面28滑移。
摩擦制動襯層16通過操縱機構(gòu)20沿著斜面28在一個變窄的、位于斜面28和制動盤14之間的楔形間隙的方向上移動用來進行制動。制動襯層16因此向著制動盤14方向運動并壓在該制動盤上。使制動鉗12以其本身已知的方式橫交于制動盤14移動并將另外的摩擦制動襯層18壓在制動盤14的另一面上，因此使制動盤制動。制動盤14給兩個制動襯層16，18加上一個摩擦力，它指向制動盤14的旋轉(zhuǎn)方向。若制動盤14在位于斜面28和制動盤14之間的變窄的楔形間隙的方向上轉(zhuǎn)動的話，那么由旋轉(zhuǎn)的制動盤14施加于壓在它上面的、可移動的摩擦制動襯層16上的摩擦力由于支承在斜面28上按照所謂楔原理就引起一個力，它的一個分量橫交于制動盤14。該力將制動襯層16附加于操縱機構(gòu)20壓在制動盤14上，兩個摩擦制動襯層16，18的壓緊力并因此該制動力提高了。這種作用稱為自增力作用。盤式制動器10用支承在制動鉗12的斜面28上的楔26形成一種具有一個楔形機構(gòu)的機械的自增力機構(gòu)。如果制動盤14在相反轉(zhuǎn)動方向上旋轉(zhuǎn)的話，那么楔形機構(gòu)就引起一種自減力作用，這就是說摩擦制動襯層16，18在制動盤14上的壓緊力以及因此盤式制動器10的制動力就小于沒有該楔形機構(gòu)時的制動力。
圖2至6表示了一種自增力機電的車輪制動器10的不同配置方案，如在圖1中所示的那樣，在一個其余并未示出的汽車，尤其是轎車的車輪30，32，34，36上。轎車的車輪制動器不必一定要有圖1示意和簡化地所表示的結(jié)構(gòu)，也已知有并可以有不同的制動器結(jié)構(gòu)。汽車的制動裝置也可以設計成混合式制動裝置，這就是說，它例如具有兩個機電的車輪制動器10，如它在圖1中所示的那樣，在一個汽車軸上，而例如在另外的汽車軸上則具有通常的液壓的車輪制動器。在圖2至6中假定汽車的向前行駛方向為向左并用箭頭38表示。車輪30，32，34，36的制動器的自增力方向則分別用一個三角形40表示。在圖2至6中并未示出車輪制動器本身。
在圖2所示的汽車制動裝置里配屬于一個前軸42的車輪制動器在向前行駛方向上起到自增力作用，配屬于后軸44的車輪制動器則在向后行駛方向上起到自增力作用。也就是說前軸42的車輪制動器在向前行駛時起到自增力的作用，它們在向前行駛制動時由于汽車重量的分布和制動時重量的移位而必須施加最大的制動力。盡管配屬于后軸44的車輪制動器在向前行駛時起到自減力作用，其制動力足夠，因為后軸44的車輪34，36的車輪制動器在制動時必須施加一個小得多制動力。在向后行駛時一方面速度低于向前行駛時的速度，而另一方面動態(tài)的軸向載荷分布則相反，因此前軸的車輪30，32的在向后行駛時自行減力的車輪制動器的制動力就夠了。
在圖3所示的汽車制動裝置中所有四個車輪制動器在向前行駛時都起自增力作用。因此在向前行駛時在所有四個汽車輪子30，32，34，36上可能有大的制動力。因為在向后行駛時行駛速度較低，而且較小的制動力就足夠了，因此用向后行駛時起自減力作用的四個車輪制動器總還足夠使汽車實現(xiàn)充分的制動。
在圖4所示的汽車制動裝置中配屬于前軸42的車輪制動器在向前行駛時起到自增力作用。配屬于后軸44的車輪制動器具有用于車輪34，36的兩個旋轉(zhuǎn)方向的自增力機構(gòu)，并因此可用于汽車的兩個行駛方向。這在兩個行駛方向上起到自增力作用的、配屬于后軸44的車輪制動器在圖4中用兩個相互相反指向的在其底邊上合起來的三角形46來表示。按照本發(fā)明的汽車制動裝置的這種結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點在于所有四個車輪制動器在向前行駛時都起到自增力作用，在向前行駛時需要最大制動力。在向后行駛時配屬于后軸44的車輪制動器起到自增力作用。具有用于兩個旋轉(zhuǎn)方向的自增力機構(gòu)的車輪制動器的缺點是費用較高。為此在圖1所示的車輪制動器10中必需有一個第二楔26和一個第二斜面28，它們的斜面則與所示的楔26和所示的斜面28的斜面反向。
在圖5所示的汽車制動裝置中只是配屬于前軸42的車輪制動器具有一個自增力機構(gòu)，它在向前行駛時起作用。該配屬于后軸44的車輪制動器沒有自增力機構(gòu)。它們可以機電地或者例如也可以液壓或氣動地來操作。
在圖6所示的汽車制動裝置中，配屬于前軸42的車輪制動器具有用于兩個旋轉(zhuǎn)和行駛方向的自增力機構(gòu)。配屬于后軸44的車輪制動器具有一種自增力機構(gòu)，其只用于一個旋轉(zhuǎn)和行駛方向，在所示的實施例中在向前行駛方向上該自增力機構(gòu)起作用。配屬于后軸44的車輪制動器當然也可以相反地有一個只是在向后行駛時起作用的自增力機構(gòu)或者根本就沒有自增力機構(gòu)。
權利要求
1.具有自增力的機電的車輪制動器的汽車制動裝置，其特征在于，配屬于一個前軸(42)的車輪制動器具有一個只是在向前行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。
2.按權利要求1所述的汽車制動裝置，其特征在于，配屬于一個后軸(44)的車輪制動器具有一個只是在向后行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。
3.按權利要求1所述的汽車制動裝置，其特征在于，配屬于后軸(44)的車輪制動器具有一個只是在向前行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。
4.按權利要求1所述的汽車制動裝置，其特征在于，配屬于一個后軸(44)的車輪制動器具有在兩個行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。
5.按權利要求1所述的汽車制動裝置，其特征在于，配屬于一個后軸(44)的車輪制動器沒有自增力機構(gòu)。
6.按權利要求1所述的汽車制動裝置，其特征在于，車輪制動器(10)具有一種機械的自增力機構(gòu)(26，28)。
7.按權利要求6所述的汽車制動裝置，其特征在于，自增力機構(gòu)(26，28)具有一種楔形機構(gòu)。
8.具有自增力的機電的車輪制動器的汽車制動裝置，其特征在于，配屬于一個前軸(42)的車輪制動器具有一個在兩個行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)；而配屬于一個后軸(44)的車輪制動器具有一個只是在一個行駛方向上起作用的自增力機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車制動裝置，其具有自增力的機電的車輪制動器。本發(fā)明建議應用具有自增力機構(gòu)的車輪制動器，這種機構(gòu)只是在汽車車輪的一個旋轉(zhuǎn)方向上起作用并因此只在一個行駛方向上起作用。配屬于一個前軸(42)的車輪制動器的自增力機構(gòu)在向前行駛方向上起作用，配屬于后軸(44)的車輪制動器的自增力機構(gòu)例如在向后行駛時起作用。
文檔編號F16D65/14GK1839269SQ200480023981
公開日2006年9月27日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權日2003年8月21日
發(fā)明者D·鮑曼, D·霍夫曼, H·沃勒特, W·納格爾, A·亨克, B·福伊茨克, B·格策爾曼 申請人:羅伯特·博世有限公司