專利名稱：機(jī)電的磨擦制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種 機(jī)電的磨擦制動(dòng)器，其具有權(quán)利要求1的前序部分的特征。磨擦 制動(dòng)器尤其設(shè)置為用于機(jī)動(dòng)車的車輪制動(dòng)器。機(jī)電意味著，它具有機(jī)電的操縱裝置，此操縱 裝置例如具有電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來對(duì)它進(jìn)行操作，即將磨擦制動(dòng)襯頂壓在待制動(dòng)的制 動(dòng)體上。制動(dòng)器的操縱也稱為壓緊。在盤式制動(dòng)器中，制動(dòng)體是制動(dòng)盤。在鼓式制動(dòng)器中， 制動(dòng)體是制動(dòng)鼓。本發(fā)明并不局限在所述的構(gòu)造形式，即盤式制動(dòng)器或鼓式制動(dòng)器，而是原 則上能以任意的制動(dòng)器構(gòu)造形式來實(shí)現(xiàn)。即使本發(fā)明在下面是借助盤式制動(dòng)器進(jìn)行闡述 的，但它并不局限于這種制動(dòng)器類型。
背景技術(shù)：
從DE 196 81 658 Tl已知這種磨擦制動(dòng)器，它作為車輪制動(dòng)器用于機(jī)動(dòng)車。已知 的磨擦制動(dòng)器設(shè)計(jì)成盤式制動(dòng)器。作為操縱裝置，它可選地具有電磁體或直線電動(dòng)機(jī)，磨擦 制動(dòng)襯借助它可朝制動(dòng)盤頂壓，此制動(dòng)盤構(gòu)成待制動(dòng)的制動(dòng)體。如果操縱裝置被盤簧支撐， 則它同樣對(duì)磨擦制動(dòng)襯進(jìn)行加載，用來朝制動(dòng)體頂壓，即操縱制動(dòng)器。因此，操縱裝置只需 施加一部分壓緊力，用來把磨擦制動(dòng)襯朝制動(dòng)體頂壓，其它的壓緊力是由盤簧施加的彈力。 更小、更輕且性能功率更小的機(jī)電操縱裝置就足夠了。已知的磨擦制動(dòng)器沒有普通的盤簧，而是特制的盤簧，它沒有線性的彈簧特性曲 線，它的彈簧特性曲線是首先上升，在最大值之后再次下降。最小值通常位于為零的彈力 附近，并且可能是正數(shù)或負(fù)數(shù)，在此最小值之后，特制的盤簧的彈簧特性曲線再通常再次上 升。如果彈簧特性曲線的最小值為負(fù)數(shù)，則意味著負(fù)數(shù)的彈力，即彈力的方向反過來。特制 盤簧的特性是，它的彈簧特性曲線具有下降的區(qū)段。與彈簧特性曲線呈線性的彈簧相反的 是，在彈簧特性曲線下降的區(qū)段中，彈力隨著盤簧變形的增強(qiáng)而減小。換句話說，在彈簧特 性曲線下降的范圍內(nèi)，盤簧的彈力隨著變形的減小而上升。變形(也稱為偏轉(zhuǎn))意思是指， 使盤簧變平坦，它在未負(fù)載的狀態(tài)下是錐形或拱起的。此變形可一直形成平坦的盤形或超 過圓形。后者是指，盤簧可以說是反過來，即它的拱起也反過來。已知的磨擦制動(dòng)器利用了這樣的特性，即使用的特制盤簧的彈簧特性曲線具有下 降的區(qū)段。在其彈簧特性曲線下降的范圍內(nèi)應(yīng)用盤簧，它在磨擦制動(dòng)器松開時(shí)這樣變形，使 得它位于彈簧特性曲線的最小值范圍內(nèi)。在操縱或壓緊磨擦制動(dòng)器時(shí)，盤簧的變形縮小，其 中由于彈簧特性曲線的下降并經(jīng)歷負(fù)方向，使彈力上升。隨著磨擦制動(dòng)器的逐漸加強(qiáng)壓緊， 由盤簧施加在磨擦制動(dòng)襯上的彈力也增大，因此大部分壓緊力可由盤簧來施加。因此，由操 縱裝置施加的那部分壓緊力在整個(gè)操縱區(qū)域和壓緊力區(qū)域中都是較小的。本發(fā)明并不局限于盤簧，而是可廣泛地應(yīng)用這樣的彈簧元件，即它的彈簧特性曲 線至少在一個(gè)區(qū)段中下降。此彈簧元件與操縱裝置并行地起作用，即操縱裝置的力和彈簧 元件的力是相加的。

發(fā)明內(nèi)容
與已知的磨擦制動(dòng)器一樣，按本發(fā)明的磨擦制動(dòng)器也具有彈簧元件，此彈簧元件 具有局部下降的彈簧特性曲線，此彈簧元件與磨擦制動(dòng)器的操縱裝置并行地起作用，即對(duì) 磨擦制動(dòng)襯進(jìn)行加載，以便操縱制動(dòng)器。由于彈簧特性曲線的下降，隨著磨擦制動(dòng)器的壓緊 力的增加，由彈簧元件施加在磨擦制動(dòng)襯上的彈力也隨之增加。電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也相應(yīng) 地卸載。按本發(fā)明的磨擦制動(dòng)器是機(jī)電的，它具有帶電動(dòng)機(jī)的機(jī)電的操縱裝置。它可具有 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，尤其是減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成平移運(yùn)動(dòng)，以將磨 擦制動(dòng)襯朝制動(dòng)體頂壓，按本發(fā)明的磨擦制動(dòng)器具有斜面機(jī)構(gòu)。它已知為球斜面機(jī)構(gòu)，并具 有兩個(gè)同軸設(shè)置的盤片，在這些盤片之間在圓周方向上分布地設(shè)置有球(由于靜態(tài)的穩(wěn)定 性通常是三個(gè)球)。兩個(gè)盤片之一可旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在相互面對(duì)面的端面上或其中，盤片 具有在圓周方向上延伸的斜面，該斜面在圓周方向上上升，球在此斜面中滾動(dòng)。此斜面通常 是溝槽狀的凹陷部，它們?cè)趫A周方向上變低。
通過轉(zhuǎn)動(dòng)其中一個(gè)盤片，球沿斜面的上升方向滾動(dòng)，并將盤片相互壓分，從而產(chǎn)生 平移運(yùn)動(dòng)。在反向的旋轉(zhuǎn)方向上這兩個(gè)盤片相互靠近。也可以使用其它的滾動(dòng)體(例如圓 柱滾子或錐形滾子)，來代替球。它們可旋轉(zhuǎn)地支承在盤片上，因此只有另一盤片具有斜面， 滾子或其它的滾動(dòng)體在此斜面上滾動(dòng)。沒有滾動(dòng)體的斜面機(jī)構(gòu)也是可以考慮的，它具有一 個(gè)或多個(gè)在圓周方向上延伸的斜面，此斜面通過旋轉(zhuǎn)來頂壓對(duì)應(yīng)體，因此產(chǎn)生與已知的球 斜面機(jī)構(gòu)一樣的平移運(yùn)動(dòng)。按本發(fā)明的磨擦制動(dòng)器的斜面機(jī)構(gòu)優(yōu)選(但不是強(qiáng)制性地)具有滾動(dòng)體(例如球 或滾子作為滾動(dòng)體)，并構(gòu)成滾動(dòng)、球或滾子斜面機(jī)構(gòu)。如果斜面機(jī)構(gòu)具有滾動(dòng)體，則它的優(yōu) 點(diǎn)是磨擦小。斜面機(jī)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)是，斜面的斜度沿長度是可以變化的。通過首先大的斜 度，可快速地克服氣隙，即在磨擦制動(dòng)器松開時(shí)磨擦制動(dòng)襯和制動(dòng)體之間的間隙。通過減小 的斜度，隨著磨擦制動(dòng)器的壓緊力的增加，產(chǎn)生了更大的傳力比，并因此在驅(qū)動(dòng)矩有限時(shí)產(chǎn) 生更大的力。斜面機(jī)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)是，在上坡后，通過斜面機(jī)構(gòu)的斜面中的凹陷部，可實(shí)現(xiàn) 停車制動(dòng)或駐車制動(dòng)。如果球或滾動(dòng)體到達(dá)凹陷部，則斜面機(jī)構(gòu)自身留在此旋轉(zhuǎn)位置中，并 在電動(dòng)機(jī)不通電時(shí)使磨擦制動(dòng)器保持壓緊。權(quán)利要求8的主題是磨損重調(diào)。為此，斜面機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)方向上具有旋轉(zhuǎn)角度限制 機(jī)構(gòu)，此旋轉(zhuǎn)方向與磨擦制動(dòng)器的松開方向相當(dāng)。旋轉(zhuǎn)角度限制機(jī)構(gòu)可由斜面端部上的止 擋構(gòu)成。因此，斜面機(jī)構(gòu)的回旋最多不能超過磨擦制動(dòng)器。此外，磨擦制動(dòng)器具有離合器，它 在操縱旋轉(zhuǎn)方向上傳遞轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩用以壓緊磨擦制動(dòng)器并足以達(dá)到最大的壓緊力。在相 反的回旋方向或松開旋轉(zhuǎn)方向上，由離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩是限定制的。這種離合器的例子是 摩擦離合器或換向離合器，即所謂的單向離合器。磨擦制動(dòng)器的彈簧元件可以是摩擦離合 器的組成部分。此外，磨擦制動(dòng)器具有螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來實(shí)現(xiàn)磨損重調(diào)，此螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 在離合器輸入端相對(duì)于離合器輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以便使磨擦制動(dòng)襯靠近制動(dòng)體。磨 損重調(diào)是通過以下方式進(jìn)行的，即斜面機(jī)構(gòu)在松開磨擦制動(dòng)器時(shí)在松開方向上以轉(zhuǎn)矩進(jìn)行 加載。由于旋轉(zhuǎn)角度限制機(jī)構(gòu)，斜面機(jī)構(gòu)的輸入端和輸出端沒有相互轉(zhuǎn)動(dòng)，而是離合器輸入 端和輸出端相互轉(zhuǎn)動(dòng)。因而，調(diào)整螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使磨擦襯靠近制動(dòng)體，在磨擦制動(dòng)襯與制 動(dòng)體之間的間距(即氣隙)也縮小了。
如果磨擦制動(dòng)襯的厚度由于磨損而變小了，則彈簧行程也因此由于磨擦制 動(dòng)襯的彈性會(huì)變小。為了實(shí)現(xiàn)平衡，權(quán)利要求9規(guī)定了螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈性回彈 (Federelastizitat)。如果調(diào)整螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)磨損平衡，用來使磨擦制動(dòng)襯靠近 制動(dòng)體，則螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的長度會(huì)變大，因此它的彈簧行程或它的彈性回彈會(huì)增大。由于磨 擦制動(dòng)襯的磨損而縮小的彈簧行程可因此實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，其中此補(bǔ)償可完全或局部地進(jìn)行，亦 或進(jìn)行過補(bǔ)償。權(quán)利要求10規(guī)定了第二彈簧元件，其具有(局部)下 降的彈簧特性曲線，此彈簧 元件與下面所述的第一彈簧元件是起反作用的。原則上，彈簧特性曲線至少局部下降的任 何彈簧元件都可作當(dāng)?shù)诙椈稍碛?，尤其同樣是特制的盤簧。第一彈簧元件直接或間 接地對(duì)摩擦制動(dòng)襯進(jìn)行加載，用來操縱磨擦制動(dòng)器，它在磨擦制動(dòng)器松開時(shí)比磨擦制動(dòng)器 被操縱時(shí)更強(qiáng)地預(yù)緊。由于彈簧特性曲線的下降，第一彈簧元件的彈力在操縱磨擦制動(dòng)器 時(shí)上升。第二彈簧元件與第一彈簧元件是起反作用的，即用來松開磨擦制動(dòng)器。第二彈簧 元件在磨擦制動(dòng)器松開時(shí)比磨擦制動(dòng)器被操縱時(shí)更小地預(yù)緊，由于彈簧特性曲線的下降， 第二彈簧元件的彈力在操縱磨擦制動(dòng)器時(shí)降低。這兩個(gè)彈簧元件這樣設(shè)置的且這兩個(gè)彈簧 元件的布置在整體上是這樣構(gòu)成的，即在磨擦制動(dòng)器松開時(shí)，兩個(gè)彈簧元件的合成彈力幾 乎為零；兩個(gè)彈簧元件的即為松開磨擦制動(dòng)器起作用的合成彈力是很低的且是負(fù)數(shù)的，并 本身把松開的磨擦制動(dòng)器保持在松開的位置上，即沒有操縱裝置的作用，并且因此是優(yōu)選 的。在操縱磨擦制動(dòng)器時(shí)，兩個(gè)彈簧元件的合成彈力是正的，即磨擦制動(dòng)器的操縱由兩個(gè)彈 簧元件來支撐。按照兩個(gè)彈簧元件的設(shè)置以及磨擦制動(dòng)器的構(gòu)造結(jié)構(gòu)，合成彈力可大致恒 定或上升。由于合成彈力隨著壓緊力的上升而上升，在壓緊力很大時(shí)，也由兩個(gè)彈簧元件施 加大部分壓緊力。原則上，彈力的下降也是可能的，這按目的當(dāng)然不是必須的。由于兩個(gè)具 有下降的彈簧特性曲線的兩個(gè)彈簧元件按本發(fā)明組合在一起，兩個(gè)彈簧元件的合成彈簧特 性曲線以及合成的、在磨擦制動(dòng)襯上起作用的彈力會(huì)受影響。此外還使用在磨擦制動(dòng)器松 開時(shí)是負(fù)的、即為松開磨擦制動(dòng)器起作用的合成彈力，此合成彈力將預(yù)緊施加在磨擦制動(dòng) 器的可動(dòng)部分上，并在磨擦制動(dòng)器松開時(shí)避免發(fā)出聲響。彈簧元件(該彈簧元件具有下降 的彈簧特性曲線)可理解成這樣的彈簧元件，即它具有至少局部下降的彈簧特性曲線，其 在彈簧特性曲線的下降區(qū)段中得到應(yīng)用。為了彈簧元件(該彈簧元件具有下降的彈簧特性曲線)的彈簧行程增大或減小， 本發(fā)明的構(gòu)造方案設(shè)置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，彈簧元件(該彈簧元件具有下降的彈簧特性曲線)借助 它作用在磨擦制動(dòng)襯上。在按權(quán)利要求13的改進(jìn)方案中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有變化的傳動(dòng)比。這 種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的例子是杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，尤其是肘杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或斜面機(jī)構(gòu)。


結(jié)合權(quán)利要求和附圖，從本發(fā)明的實(shí)施例的以下描述中得出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)。 既可單獨(dú)、也可組合地在本發(fā)明的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)單個(gè)的特征，不需強(qiáng)制性地在本發(fā)明的實(shí) 施例中實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求的所有特征。其中圖1在徑向從外看的制動(dòng)盤的正切平面中示出了按本發(fā)明的磨擦制動(dòng)器(構(gòu)造形 式是盤式制動(dòng)器)的第一實(shí)施例；
圖2示出了圖1的磨擦制動(dòng)器的斜面機(jī)構(gòu)的斜面的斜度；圖3示出了圖1的磨擦制動(dòng)器的彈簧元件的彈簧特性曲線；圖4在按圖1的箭頭IV的細(xì)節(jié)圖中示出了本發(fā)明的變形實(shí)施例。這些附圖作為簡化的、示意性的且未按比例的視圖，用來理解和闡述本發(fā)明。
具體實(shí)施方式
圖1所示的按本發(fā)明的磨擦制動(dòng)器構(gòu)成為盤式制動(dòng)器1。它具有制動(dòng)鉗2，兩個(gè)磨 擦制動(dòng)襯4、5在制動(dòng)盤3的兩側(cè)設(shè)置在此制動(dòng)鉗2中。兩個(gè)磨擦制動(dòng)襯之一 4固定地設(shè)置 在制動(dòng)鉗2中，另一個(gè)磨擦制動(dòng)襯5可朝制動(dòng)盤3頂壓，用來實(shí)現(xiàn)操縱，即借助機(jī)電的操縱 裝置6壓緊盤式制動(dòng)器1。操縱裝置6設(shè)置在制動(dòng)盤3的與可動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯5相同的一 側(cè)上。兩個(gè)磨擦制動(dòng)襯4、5在制動(dòng)盤3的圓周方向上以已知的方式支撐在制動(dòng)器支架中， 此制動(dòng)器支架在此處為了視圖清晰沒有標(biāo)出。制動(dòng)器支架以已知的方式在導(dǎo)向螺栓7上橫 向于制動(dòng)盤3可移動(dòng)地導(dǎo)引制動(dòng)鉗2。當(dāng)可動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯5頂壓制動(dòng)盤3時(shí)，制動(dòng)鉗2橫 向于制動(dòng)盤3進(jìn)行移動(dòng)，并使固定的磨擦制動(dòng)襯4頂壓制動(dòng)盤3的另一側(cè)，此制動(dòng)盤3因此 制動(dòng)。這一點(diǎn)是已知的。制動(dòng)盤3構(gòu)成一個(gè)待制動(dòng)的制動(dòng)體。操縱裝置6具有電動(dòng)機(jī)8，此電動(dòng)機(jī)8通過減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9和還將闡述的斜面機(jī)構(gòu) 10將可動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯5壓向制動(dòng)盤3。在所示的實(shí)施例中，減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9是具有正齒 輪的兩級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。斜面機(jī)構(gòu)10具有兩個(gè)同軸設(shè)置的、基本呈圓形的盤片11、12，它們可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。盤 片11在外圓周上具有齒部32，它因此同時(shí)構(gòu)成端緣和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9的最后一個(gè)齒輪。盤 片11也可構(gòu)成為盤形齒輪或錐形齒輪(未示出)，來代替端面齒部，因此減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9的 最后一級(jí)構(gòu)成圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此，電動(dòng)機(jī)8可布置得與制動(dòng)盤3平行，而不是像實(shí)施 例所示的那樣具有與制動(dòng)盤3垂直的軸線。這可使制動(dòng)鉗2實(shí)現(xiàn)緊湊的構(gòu)造形式。電動(dòng)機(jī) 8還可借助蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置得與制動(dòng)盤3平行(未示出)，它的蝸桿嚙合到斜面機(jī)構(gòu)10 的盤片11的圓周上的齒部32中。盤片11在下面也稱為驅(qū)動(dòng)盤或球斜面機(jī)構(gòu)10的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并總是用標(biāo)號(hào)11表 示。斜面機(jī)構(gòu)10的另一盤片12在下面也稱為從動(dòng)盤或球斜面機(jī)構(gòu)10的從動(dòng)機(jī)構(gòu)，并總是 用標(biāo)號(hào)12表示。這兩個(gè)盤片11、12在它們彼此相對(duì)的端面上具有溝槽，它們?cè)谙薅ǖ慕嵌?中在圓周方向上延伸。這些溝槽構(gòu)成球軌道或斜面15，球13作為滾動(dòng)體在其中滾動(dòng)。斜面 機(jī)構(gòu)10因此是球斜面機(jī)構(gòu)。斜面機(jī)構(gòu)10也可具有其它的滾動(dòng)體(例如圓柱滾子或錐形滾 子)，來代替球13 ；或它可構(gòu)成為滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)，來代替滾動(dòng)機(jī)構(gòu)。構(gòu)成球軌道的溝 槽的深度在盤片11、12的圓周方向上減小，也就是說，球軌道在盤片11、12圓周方向上具有 斜度。三個(gè)球軌道分布地設(shè)置在圓周上，因此盤片11、12借助三個(gè)球13靜止地相互支撐。 通過驅(qū)動(dòng)盤11相對(duì)于從動(dòng)盤12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，球13在球軌道中滾動(dòng)，并由于球軌道的斜度，把 盤片11、12相互壓開。通過驅(qū)動(dòng)盤11的旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)盤12在軸向方向上平行移動(dòng)。通過還 將闡述的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14，斜面機(jī)構(gòu)10的從動(dòng)盤12把可動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯5壓向制動(dòng)盤3。球軌道的斜度(其在下面也稱為斜面15)在斜面機(jī)構(gòu)10的盤片11、12中不是恒定 的，而是具有如圖2所示的走向。斜面15 —開始在短的區(qū)段6上具有大的斜度，因此可以快 速地消除氣隙，即磨擦制動(dòng)襯4、5和制動(dòng)盤3之間的間隙。緊接著，球軌道15具有斜度變小的區(qū)段17。在此區(qū)段17中，磨擦制動(dòng)襯4、5貼靠在制動(dòng)盤3上，通過驅(qū)動(dòng)盤11在壓緊方向 上的轉(zhuǎn)動(dòng)提高壓緊力和制動(dòng)力。斜面15的區(qū)段17中的變小斜度使傳力比提高，因此可達(dá)到 較高的壓緊力和制動(dòng)力。壓緊力是指可動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯5借助頂壓制動(dòng)盤3的力。在斜度變小的區(qū)段17之后，斜面15具有凹陷部18。如果盤式制動(dòng)器1壓緊的程 度使球13到達(dá)斜面15的凹陷部18中，則斜面機(jī)構(gòu)10自動(dòng)地留在這個(gè)位置中，盤式制動(dòng)器 1無須電動(dòng)機(jī)8的幫助仍能保持壓緊。這是盤式制動(dòng)器1所謂的停車制動(dòng)位置或駐車制動(dòng) 位置，盤式制動(dòng)器1在此位置中不通電地保持制動(dòng)力。在與凹陷部18相連的區(qū)段19上，斜面15繼續(xù)升高。壓緊力和制動(dòng)力也因此繼續(xù) 提高。此區(qū)段19用于汽車后軸的車輪制動(dòng)器，用來可在倒車時(shí)繼續(xù)提高制動(dòng)力。對(duì)此的原 因是，在倒車時(shí)后軸因制動(dòng)需額外負(fù)載，因此更高的制動(dòng)力是需要的，或許是必要的。否則， 斜面15也可以凹陷部18作為終點(diǎn)。在不需要停車制動(dòng)功能和駐車制動(dòng)功能的情況下，可 取消凹陷部18。所述區(qū)段17用于一般的運(yùn)行制動(dòng)，球軌道15的斜度在此區(qū)段中變小。在松開方向上，斜面機(jī)構(gòu)10的盤片11、12的 旋轉(zhuǎn)角度是限定的。借助止擋20來 限制旋轉(zhuǎn)角度，此止擋20在盤片11、12中在斜面15的起始處由形成斜面15的溝槽的深度 和形狀構(gòu)成，此溝槽構(gòu)成斜面15。在松開方向上限制盤片11、12的旋轉(zhuǎn)角度的止擋也可以 其它方式實(shí)現(xiàn)，例如兩個(gè)盤片11、12可具有凸鼻，它們?cè)诒P片11、12回轉(zhuǎn)時(shí)相互碰觸(未示 出)。也就是說，盤片11、12在回轉(zhuǎn)方向上(即在盤式制動(dòng)器1的松開方向上)只能相互回 轉(zhuǎn)到它們的起始位置上。斜面機(jī)構(gòu)10的從動(dòng)板12在朝向制動(dòng)盤3的方向上被盤簧21加載，即使盤式制動(dòng) 器1壓緊。盤簧21支撐在制動(dòng)鉗2的外殼22中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9和斜面機(jī)構(gòu)10也安置在此外 殼22中。這是特制的盤簧21，它沒有線性的彈簧特性曲線23，在圖3中示出了它的彈簧特 性曲線。相對(duì)的彈力F/F0表示在縱坐標(biāo)上，在橫坐標(biāo)上表示在盤簧21未變形時(shí)盤簧相對(duì) 其高度HO的變形S。此彈簧特性曲線一直升至最大值，然后降至最小值，并從最小值又再 次上升。在彈簧特性曲線的最小值上，彈力幾乎為零。在最小值上，盤簧21的彈簧特性曲 線具有低的正值或負(fù)值。負(fù)值意味著，彈力在相反的方向上起作用。盤簧21的變形s意味 著，它逐漸變得平坦。在彈簧特性曲線23的下降部位上，在即將到達(dá)最小值之前，它實(shí)現(xiàn)了 平坦的盤形形狀。在繼續(xù)變形時(shí)，盤簧21可以說完全顛倒，它在相反的方向上拱起。在按本發(fā)明的盤式制動(dòng)器1中，盤簧21在盤式制動(dòng)器1松開時(shí)這樣預(yù)緊，即它大 致位于彈簧特性曲線23的最小值上。在盤式制動(dòng)器1壓緊時(shí)，盤簧21的變形減小，即它更 強(qiáng)烈地在卸載狀態(tài)的方向上拱起。在盤式制動(dòng)器1的壓緊最大時(shí)，盤簧21的變形一直減小 直至進(jìn)入彈簧特性曲線23的最大值范圍內(nèi)。也就是說，盤簧21應(yīng)用在變形曲線23的下降 的區(qū)段中。在圖3的圖表中，彈簧特性曲線的有用區(qū)段用實(shí)線表示，彈簧特性曲線在有用區(qū) 段以外都用虛線表示。在壓緊時(shí)，彈簧特性曲線從最小值變?yōu)樽畲笾?，即在圖表中從右到 左。這個(gè)也被稱為偏轉(zhuǎn)的變形變小，這意味著，這個(gè)在盤式制動(dòng)器1松開時(shí)幾乎變平坦的盤 簧21在壓緊時(shí)在它的卸載方向上拱起。這也意味著，由盤簧21施加在可動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯 5上的彈力隨著盤式制動(dòng)器1的壓緊的增大而上升，而不是如彈簧元件那樣隨彈簧特性曲 線的上升而降低。隨著盤式制動(dòng)器1的壓緊的增大，由盤簧21施加的那部分壓緊力也因此 上坡，可動(dòng)的制動(dòng)襯5借助此壓緊力朝制動(dòng)盤3頂壓。機(jī)電的操縱裝置6連同減速傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)9和斜面機(jī)構(gòu)10也相應(yīng)地負(fù)載更小，電動(dòng)機(jī)8只需施加對(duì)制動(dòng)操縱必需的壓緊力的一部分，并因此可相應(yīng)地構(gòu)造得更小、更輕且性能功率更小。減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9也可設(shè)置得用于相 應(yīng)更小的轉(zhuǎn)矩。一般說來，盤簧21可理解成彈簧特性曲線(局部)下降的彈簧元件，它按 本發(fā)明在彈簧特性曲線23的下降的區(qū)段上得到應(yīng)用。下面所述的第一盤簧21與第二盤簧24是起反作用的，此第二盤簧24作用在斜面 機(jī)構(gòu)10的從動(dòng)板12的對(duì)置的側(cè)面上是，并同樣支撐在制動(dòng)鉗2的外殼22中。此第二盤簧 24也是特制的盤簧24，它具有與圖3相當(dāng)?shù)膹椈商匦郧€，此彈簧特性曲線具有下降的區(qū) 段，并在彈簧特性曲線的下降區(qū)段中被使用。因?yàn)榈诙P簧24與第一盤簧21的設(shè)置是顛 倒的，所以第二盤簧24在盤式制動(dòng)器1壓緊時(shí)變形得更強(qiáng)烈，彈簧特性曲線經(jīng)歷從最大值 到最小值，即從左到右，其中其彈力下降。第一盤簧21的彈力在盤式制動(dòng)器1壓緊時(shí)增加， 而第二盤簧24的反向彈力在盤式制動(dòng)器1壓緊時(shí)降低。在盤式制動(dòng)器1松開時(shí)，第二盤簧 24平衡了第一盤簧21的彈力，其在盤式制動(dòng)器1松開時(shí)位于它最小的彈力范圍內(nèi)。因此， 無須操縱裝置6的作用，即在電動(dòng)機(jī)8不通電時(shí)，盤式制動(dòng)器1留在松開位置中。在盤式制 動(dòng)器1松開時(shí)，第二盤簧24的彈力(其使盤式制動(dòng)器1松開地起作用)也略大于第一盤簧 21的彈力(其使盤式制動(dòng)器1壓緊地起作用)。因此，這兩個(gè)盤簧21、24以較小的預(yù)緊力 使盤式制動(dòng)器1保持松開，并避免了震動(dòng)噪音。在操縱盤式制動(dòng)器1時(shí)，第一盤簧21彈力 大于第二盤簧24的反向彈力，因此產(chǎn)生了合成彈力，此合成彈力把期望的及描述的壓緊力 施加在運(yùn)動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯5上。因?yàn)榈谝槐P簧21或兩個(gè)盤簧21、24的合成彈力施加了盤 式制動(dòng)器1的壓緊力的一部分，所以操縱裝置6可相應(yīng)地卸載。按照構(gòu)造，兩個(gè)盤簧21、24 的合成彈力可構(gòu)成盤式制動(dòng)器1的大部分壓緊力。在盤式制動(dòng)器1的駐車制動(dòng)位置(斜面 機(jī)構(gòu)10的球13在此位置位于斜面15的凹陷部18中)，減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9是無負(fù)載的。因 此，它的齒輪和/或盤片11的齒部32可由塑料構(gòu)成。如上所述，斜面機(jī)構(gòu)10的從動(dòng)盤12通過螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14對(duì)可動(dòng)的磨擦制動(dòng)襯5 進(jìn)行加載。螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14的芯軸25和螺母26是套筒狀的且是薄壁的，因此具有彈性回 彈。管狀的螺母26與芯軸25相嚙合，磨擦制動(dòng)襯5設(shè)置在其端部上。此螺旋傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)14用來在磨擦制動(dòng)襯4、5磨損時(shí)進(jìn)行磨損重調(diào)。螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以使磨擦制動(dòng) 襯5靠近制動(dòng)盤3，從而補(bǔ)償磨擦制動(dòng)襯4、5的磨損。在此調(diào)整過程中，芯軸25的自由的、 從螺母26中突出的長度變大了，因此由于套筒狀且波狀的芯軸25具有彈性回彈，從而增加 了彈簧行程。因此至少局部地平衡了，在厚度由于磨損變小時(shí)，磨擦制動(dòng)襯4、5的變小的彈 性回彈。螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14通過以下方式進(jìn)行所述調(diào)整，即在盤式制動(dòng)器1松開時(shí)斜面機(jī)構(gòu) 10的驅(qū)動(dòng)板11借助電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行加載。斜面15的構(gòu)成旋轉(zhuǎn)角度限制機(jī)構(gòu)的止擋20阻止 斜面機(jī)構(gòu)10的兩塊板11、12相互轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)板12與驅(qū)動(dòng)板11 一起在松開方向上運(yùn)動(dòng)，其 中芯軸25在螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14的螺母26中轉(zhuǎn)動(dòng)，并如所述的一樣調(diào)整螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14，使 磨擦制動(dòng)襯5靠近制動(dòng)盤3。因此可實(shí)現(xiàn)磨損平衡。兩個(gè)位于制動(dòng)鉗22的外殼22中、并貼靠在 斜面機(jī)構(gòu)10的從動(dòng)盤12上的盤簧21、 24構(gòu)成摩擦離合器，它可使斜面機(jī)構(gòu)10的從動(dòng)板12在松開方向上越過松開的位置實(shí)現(xiàn)所 述的旋轉(zhuǎn)。在壓緊旋轉(zhuǎn)的方向上，如果斜面機(jī)構(gòu)10的兩塊板11、12沒有貼靠在它們的旋轉(zhuǎn) 角度限制機(jī)構(gòu)20上，則這兩個(gè)構(gòu)成摩擦離合器的盤簧21、24不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定從動(dòng)板12。
在按圖4的變形實(shí)施例中，斜面機(jī)構(gòu)10的驅(qū)動(dòng)板11在與從動(dòng)板12相背離的端側(cè) 上同樣具有斜面27，滾動(dòng)體(在此實(shí)施例中是錐形滾子28)在此斜面27上滾動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)板 11的與從動(dòng)板12相背離的一側(cè)上，設(shè)置有在此稱為壓板29的板，它同樣具有斜面30，錐形 滾子28在此斜面30上滾動(dòng)。按圖4的變形方案還具有第二斜面機(jī)構(gòu)31。壓板29借助軸 向軸承33可旋轉(zhuǎn)且軸向固定地支承在制動(dòng)鉗2的外殼22中。第一盤簧21不是作用在從 動(dòng)板12上，而是作用在壓板29上。如圖1所示，為了操縱盤式制動(dòng)器1，第一 斜面機(jī)構(gòu)10 的驅(qū)動(dòng)板11借助機(jī)電的操縱裝置6旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動(dòng)。在此，可旋轉(zhuǎn)的、軸向固定地支承在制 動(dòng)鉗2的外殼22中的驅(qū)動(dòng)板不是軸向地運(yùn)動(dòng)，而是通過第二斜面機(jī)構(gòu)31在軸向方向上移 動(dòng)壓板29。在此，取決于第二斜面機(jī)構(gòu)31的斜度方向，壓板29壓緊或松開作用它上面的 第一盤簧21。通過第二斜面機(jī)構(gòu)31，第一盤簧21在驅(qū)動(dòng)板11上產(chǎn)生力矩，此力矩使盤式 制動(dòng)器1壓緊，并如圖1所述的一樣支持盤式制動(dòng)器1的壓緊。在圖4中，第一盤簧21可 被用在它的彈簧特性曲線的上升區(qū)段中。如果如圖1一樣它被用在其彈簧特性曲線的下降 區(qū)段中，則第二斜面機(jī)構(gòu)31的斜度反過來，因此在盤式制動(dòng)器1壓緊時(shí)，壓板29軸向地朝 制動(dòng)盤的方向移動(dòng)。在盤式制動(dòng)器1壓緊時(shí)，第一盤簧21的彈力在任何情況下都會(huì)上升。 第二斜面機(jī)構(gòu)31構(gòu)成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一盤簧21通過它用力矩對(duì)驅(qū)動(dòng)板11加載，并間接通過 第一斜面機(jī)構(gòu)10對(duì)磨擦制動(dòng)襯5進(jìn)行加載。借助第一斜面機(jī)構(gòu)31，第一盤簧21的彈力和 彈簧行程可增大或減小，因此盤簧21 (其被應(yīng)用在彈簧特性曲線的下降區(qū)段中)的彈簧性 能可與盤式制動(dòng)器1的情況和要求相匹配。因?yàn)榈诙泵鏅C(jī)構(gòu)31的斜面27、30可以具有 在斜面27、30的長度上變化的斜度，因此借助第二斜面機(jī)構(gòu)31可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比變化的傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)。因此，第一盤簧21的性能可多方面地與盤式制動(dòng)器1的情況和要求相匹配。
權(quán)利要求
一種機(jī)電的磨擦制動(dòng)器，其具有機(jī)電的操縱裝置(6)并具有磨擦制動(dòng)襯(5)，為了操縱磨擦制動(dòng)器(1)，所述磨擦制動(dòng)襯能借助所述操縱裝置(6)頂壓在待制動(dòng)的制動(dòng)體(3)上；還具有彈簧元件(21)，該彈簧元件具有下降的彈簧特性曲線(23)，并且該彈簧元件與操縱裝置(6)并行地起作用，并對(duì)磨擦制動(dòng)襯(5)進(jìn)行加載，以便操縱制動(dòng)器，其特征在于，所述操縱裝置(6)具有電動(dòng)機(jī)(8)和斜面機(jī)構(gòu)(10)，所述斜面機(jī)構(gòu)將所述電動(dòng)機(jī)(8)的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成平移運(yùn)動(dòng)，用來使磨擦制動(dòng)襯(5)頂壓制動(dòng)體(3)。
2.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，斜面機(jī)構(gòu)(10)具有滾動(dòng)體(13)。
3.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述在磨擦制動(dòng)器(1)松開時(shí)，所述 斜面機(jī)構(gòu)(10)從起始位置起首先具有大的斜度，用來克服磨擦制動(dòng)襯(5)和制動(dòng)體(3)之 間的氣隙。
4.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述斜面機(jī)構(gòu)(10)的斜度在磨擦制 動(dòng)襯(5)貼靠在制動(dòng)體(3)上時(shí)隨著磨擦制動(dòng)器(1)的壓緊力的增大而減小。
5.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述斜面機(jī)構(gòu)(10)在上坡(17)之后 具有凹陷部(18)，用來把磨擦制動(dòng)器(1)駐停在駐車制動(dòng)位置中。
6.按權(quán)利要求5所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述斜面機(jī)構(gòu)(10)在所述凹陷部 (18)后具有另一上坡(19)。
7.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述斜面機(jī)構(gòu)(10)具有齒部(32)， 所述斜面機(jī)構(gòu)在該齒部上被所述電動(dòng)機(jī)(8)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
8.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述斜面機(jī)構(gòu)(10)在一個(gè)方向上具 有旋轉(zhuǎn)角度限制機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)角度限制機(jī)構(gòu)在磨擦制動(dòng)器(1)松開時(shí)限制回旋角度；所述 磨擦制動(dòng)器(1)具有離合器(21、24)，所述離合器在操縱旋轉(zhuǎn)方向上傳遞足以壓緊磨擦制 動(dòng)器(1)的轉(zhuǎn)矩，并在相反的松開旋轉(zhuǎn)方向上，在克服限定的轉(zhuǎn)矩時(shí)允許離合器輸入端和 離合器輸出端之間發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；所述磨擦制動(dòng)器(1)具有螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)，操縱裝置(6) 通過該螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使磨擦制動(dòng)襯(5)頂壓制動(dòng)體(3)，并且所述螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)在離 合器輸入端相對(duì)于離合器輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以便使磨擦制動(dòng)襯(5)靠近制動(dòng)體(3)。
9.按權(quán)利要求8所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)具有在進(jìn)行 靠近調(diào)整時(shí)變小的彈性回彈。
10.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述磨擦制動(dòng)器(1)具有第二彈簧 元件(24)，該彈簧元件具有下降的彈簧特性曲線，且該第二彈簧元件(24)與前述具有下的 彈簧特性曲線的彈簧元件(21)反作用。
11.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述彈簧元件(21、24)中的至少一 個(gè)作用在所述斜面機(jī)構(gòu)(10)的構(gòu)件(12)上，該構(gòu)件在磨擦制動(dòng)器(1)操縱時(shí)平移地運(yùn)動(dòng)。
12.按權(quán)利要求1所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述磨擦制動(dòng)器(1)具有傳動(dòng)機(jī)構(gòu) (31)，所述具有負(fù)的彈簧特性曲線(23)的彈簧元件(21)通過該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用在磨擦制動(dòng) 襯(5)上。
13.按權(quán)利要求12所述的磨擦制動(dòng)器，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)具有變化的傳 動(dòng)比。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)電的磨擦制動(dòng)器，例如呈盤式制動(dòng)器(1)形式，其具有機(jī)電的操縱裝置(6)，該操縱裝置的電動(dòng)機(jī)(8)通過減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)和球斜面機(jī)構(gòu)(10)使磨擦制動(dòng)襯(5)頂壓制動(dòng)盤(3)。操縱裝置(6)受到盤簧(21)幫助，該盤簧(21)在磨擦制動(dòng)器(1)松開時(shí)如此較強(qiáng)地預(yù)緊，使得它在具有下降的彈簧特性曲線的區(qū)段上起作用，即由盤簧(21)施加在磨擦制動(dòng)襯(5)上的彈力隨著磨擦制動(dòng)器(1)的壓緊力的增加而增大。
文檔編號(hào)F16D65/18GK101868646SQ200880116964
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者B·戈特澤爾曼, B·福伊特齊克, C·-T·曹, D·霍夫曼, H·沃勒特, W·納格爾 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司