CN1918398A - 液力车辆制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特别是用于汽车的液力车辆制动器。该制动器具有制动器壳体(1)，在该壳体里面由制动活塞(6)限定液压工作压力腔(7)。制动活塞在压紧状态可借助于锁定装置锁定，该锁定通过力传递元件(2)的相对运动实现。设置蓄功器装置(10)，所述装置包括可关闭的蓄功器压力腔(9)、限定蓄功器压力腔的蓄功器活塞(11)和至少一个支承在蓄功器活塞上的弹簧件(12)。为了实现停车制动过程，通过在建立液压压力后由电磁致动器或机电致动器锁定力传递元件的方法开动锁定装置，使得蓄功器活塞和力传递元件之间可以相对运动。

Description

液力车辆制动器

技术领域

本发明涉及一种特别是用于汽车的液力车辆制动器，该制动器具有一制动器壳体，在该壳体里面由制动活塞围成液压运行压力腔，其中制动活塞在压紧状态可通过锁定装置锁定，该锁定装置的锁定可通过力传递元件的相对运动实现，这里设置一与制动活塞共同作用的蓄功器，该蓄功器包括可关闭的蓄功器压力腔、限定蓄功器压力腔的蓄功器活塞和至少一个支承在蓄功器活塞上的弹簧件。

背景技术

由WO2004/027282 A1已知这种液力车辆制动器，并且在该文献中特别是借助于图3a和3b作了说明。在已知的液力车辆制动器中，设想停车制动装置可通过引入运行压力腔中的液压压力操纵，蓄功器可通过液压压力蓄功。在借助于图3a和3b说明的实施形式中，设置一可用阀控制的蓄功器压力腔，因此该压力腔具有一可控制的、可液压预紧的弹簧件。在这种实施形式中制成螺母丝杠组合的锁定装置的丝杠被锁定，以实现停车制动过程，由此使制动活塞锁定。为此设置一步进开关机构，该步进开关机构与蓄功器活塞共同作用，并允许朝向制动活塞的不同长度的相对运动。在控制蓄功器压力腔的阀泄漏时，可以想像在工作制动时制动活塞被不希望的锁定。这导致对应车轮不希望的锁定，这看作是不太有利的。

发明内容

因此本发明的目的是对开头所述类型的具有停车制动装置的液力车辆制动器进行改进，使得控制蓄功器压力腔的阀的可能的泄漏不导致停车制动功能不希望的开动，从而提高交通安全性。

按照本发明，这个目的通过这样的方法实现，即力传递元件可以被蓄功器活塞沿与制动活塞压紧方向相反的方向带动，并可被电磁致动器或机电致动器锁定，使得力传递元件和蓄功器活塞之间可以相对运动。

在本发明一有利的实施形式中，在蓄功器活塞中设置安装力传递元件的阶梯孔。

本发明内容的有利的改进结构提出，力传递元件具有轴向凸缘，该凸缘支承在阶梯孔不同直径的交接处。

在本发明一特别有利的实施形式中，锁定装置通过螺母丝杠结构构成，该螺母丝杠结构的螺母支承在制动活塞上或者与制动活塞制成一体，而丝杠配备第一摩擦面，该第一摩擦面在锁定状态与不可旋转地设置在蓄功器活塞上的第二摩擦面共同作用。

在该结构中，力传递元件构成用于丝杠的定心支承件。

在本发明内容的一种有利改进结构中设置另一弹簧件，该弹簧件使力传递元件的凸缘紧靠在阶梯孔不同直径的交接部位上。

在本发明另一种有利的结构中，电磁致动器与电枢板共同作用，该电枢板与力传递元件以能传递力的方式连接。

电磁致动器的线圈起测量电枢板位置的传感器的作用。

在一种可供选择的实施形式中，机电致动器发挥用来测量力传递元件位置的传感器的功能。在这种实施形式中力传递元件通过优选自锁的螺纹与蓄功器活塞连接。此外机电致动器通过优选自锁的螺纹和适配连接在蓄功器活塞和力传递元件之间施加与该机电致动器位置无关的相对运动。

液压蓄功器压力腔可通过可电动控制的阀关闭。

本发明内容另一种特别有利的实施方案提出，不管在工作压力腔还是在液压压力腔或蓄功器压力腔中都通过液压泵来建立压力，该液压泵例如用作电液制动系统的外部压力源。

或者借助于可通过车辆驾驶员操纵的压力发生器在工作压力腔和蓄功器压力腔内建立压力。

附图说明

下面通过两个实施例结合附图详细说明本发明，在附图中：

图1是本发明液力车辆制动器的第一种结构在松开状态的轴截面视图；

图2是本发明液力车辆制动器的第二种结构的轴截面视图。

具体实施方式

在图1中所示的本发明液力车辆制动器的第一种结构具有制动器壳体1，该壳体包围未示出的制动盘的外边缘和两个同样未示出的制动决，制动器壳体1在其内侧形成制动缸5，该制动缸容纳可轴向移动的制动活塞6，在制动缸5和制动活塞6之间形成的工作压力腔7内可通过液压口8输入制动液，使得建立制动压力，该制动压力使制动活塞6朝制动盘方向轴向移动，由此使朝向制动活塞6的制动块压紧在制动盘上，这时作为反作用制动器壳体1向相反方向移动，并由此使另一制动块压紧在制动盘上。

此外如图1所见，在制动器壳体1的背向制动活塞6的一侧上安装有蓄功器10，该蓄功器10主要包括液压蓄功器压力腔9、限定蓄功器压力腔9的蓄功器活塞11以及弹簧件12，在所示例子中弹簧件制成碟形弹簧组并支承在蓄功器活塞上。在停车制动过程中储存在蓄功器10中的能量作用在制动活塞6上，这将在下文进行详细说明。由此达到，作用在制动决上的压紧力几乎不受由热引起的在制动器壳体1区域内的长度变化的影响。

用来实现停车制动功能所需要的锁定装置在图1所示的结构中由丝杠传动装置或者螺母丝杠结构14构成。所述螺母丝杠结构14包括螺母15及丝杠16，该螺母和丝杠通过不自锁的螺纹相互连接。其中螺母15与制动活塞6刚性连接，而丝杠16在其背向制动活塞6的端部上具有尤其是圆锥形的第一磨擦面17，该第一摩擦面可以与不可旋转地安装在蓄功器活塞11内的第二摩擦面18接合或脱离接合。为此设置一力传递元件2，该力传递元件由蓄功器活塞11内的圆柱形阶梯孔13支承并穿过该孔，构成用于丝杠16的定心支承件21。在力传递元件2相对于蓄功器活塞11相对运动后便中止定心支承件21的作用，两个摩擦面17、18便相互接合，这将在下文详细说明。此外支承在制动器壳体1上的弹簧19在中间连接一推力轴承20的情况下使丝杠16向第二摩擦面18或定心支承件21方向预紧。

在图1中表示处于停车制动的松开状态的本发明液力制动器第一种结构。为了锁定停车制动器，首先通过未具体说明的压力发生器既在工作压力腔7又在蓄功器压力腔9内建立液压压力。为此必须将尤其是设计成常闭阀(SG阀)24的可电动控制的阀切换到其开启位置。制动活塞6由于在工作压力腔7内建立的压力的反作用向图中左方移动，而蓄功器活塞11克服预紧的弹簧件12的作用力向图中右方移动，在这个过程中弹簧件12压缩。这时因为在力传递元件2上形成的凸缘4支承在阶梯孔13较小和较大直径的交接部位上，所以蓄功器活塞11带动力传递元件2。蓄功器活塞11和因此还有力传递元件2通过刚刚提到的在蓄功器压力腔9内建立的压力在图1中向右移动，直至与力传递元件2以能传递力的方式连接的电枢板23贴合在电磁致动器3上为止。在此过程中丝杠16由于弹簧19的力的作用继续紧靠在定心支承件21上。由此使两个摩擦面17、18不能接合。

接着电磁致动器3通电，由此使电枢板23被电磁致动器3锁定在其上述碰撞位置。在接着在工作压力腔7和在蓄功器压力腔9内压力减小时，在蓄功器活塞11向左运动期间制动活塞6向图中右方运动。通过力传递元件2的制动使得在力传递元件2和蓄功器活塞11之间可以相对运动，由此消除用于丝杠16的定心支承件的功能，使两个摩擦面17、18相互接合。已经提到过的受预紧的弹簧件12将蓄功器活塞11、由于摩擦面17、18相互接合面被锁定的丝杠16、螺母15和因此还有制动活塞6压向图中左方或者说朝未示出的制动盘，由此将车辆制动器锁定在其压紧状态，接着电磁致动器3不再通电，电枢板23或力传递元件2不再制动。阀24切换到无液流，因此关闭。也就是说液力车辆制动器不需要能量，并且不需要液压压力来保持锁定在压紧状态，这看作是有利的。

为了脱开锁定，同样在工作压力腔7内建立液压压力，并且在SG阀24相应地控制后也在蓄功器压力腔9内建立液压压力。液压压力同样使制动活塞6向图1中左方移动，并使蓄功器活塞11向右移动。但是当蓄功器活塞11卸荷时，足以使停车制动脱开锁定。另一个使力传递元件2紧靠在阶梯孔13较小和较大直径之间的交接部位上的弹簧件22将力传递元件2向丝杠16方向压，并在蓄功器活塞11相应地卸荷的情况下撞开相互接合的摩擦面17、18。接着力传递元件2重新构成丝杠16的定心支承件21。

如由图1可见，刚刚所提到的另一个弹簧件22用来在仅仅工作压力腔7施加压力的工作制动时使力传递元件2不移动，因为它通过另一个弹簧件22克服工作压力腔7内的液压压力的作用力预紧。蓄功器活塞11在工作制动时同样不移动，因为蓄功器活塞11朝向工作压力腔7的作用直径小于制动活塞6的作用直径。此外制成带有由设计确定的预紧力的弹簧件12克服工作压力腔7内的压力作用，它同样阻止在工作制动期间蓄功器活塞11的移动。

电磁致动器3的线圈25满足用来测量电枢板23的位置的功能，用它可以识别车辆制动器可以还是不可以锁定。此外特别是电枢板23对电磁致动器3的撞击对于未具体说明的压力发生器是一个信号，该信号用以结束在压力腔7、9内的用来实现停车制动过程的压力建立。为了可靠地测量电枢板位置，确定由电枢板运动引起的电磁致动器3的线圈25的电感变化。这通过在线圈25上施加脉冲电压的方法进行。同时测出流过线圈25的电流的变化。这个电流变化可以推断出电枢板23的位置，从而推断力传递元件2的位置。如果电枢板23的位置发生变化，那么流过线圈25的电流便改变。线圈25的电感变化主要取决于电枢板23和电磁致动器3的铁轭26之间的间隙的大小。

当然也可以设想，采用传感器元件来测量电枢板位置或确定力传递元件2的位置。这个传感器元件可以制成霍尔传感器或磁阻传感元件，它们可以非接触地传感。

在图2中所示的本发明车辆制动器的第二个实施例与借助于图1所述的实施例的区别主要在于，采用机电致动器33，而不是电磁致动器3来锁定力传递元件2。

如由图2可见，机电致动器33驱动与机电致动器33的未示出的转子连接的驱动轴34。驱动轴34又与力传递元件2连接并驱动力传递元件。然而驱动轴34和力传递元件2之间的连接制成一种适配连接，使得所述构件之间可以相对运动。

力传递元件2通过自锁的螺纹35与蓄功器活塞11连接，并形成在上述第一实施例中用于丝杠16的定心支承件21的功能。如果力传递元件2通过机电致动器33向图中右方旋转，那么在丝杠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转的第二摩擦面18便相互接合。

在图2所示的实施例中，当在工作压力腔7和蓄功器压力腔9内建立压力后同样会发生锁定。此后一方面制动活塞6朝未示出的制动盘方向在图中向左移动，而蓄功器活塞11在图中向右移动。由于蓄功器活塞11和力传递元件2以刚刚介绍的自锁螺纹35的形式连接，所以力传递元件2被蓄功器活塞11带动，并向图中右方移动。在这个过程中驱动轴34和力传递元件2在已经叙述的两个构件的连接处32实现相对运动。此外在此过程中丝杠16通过已经说明过的弹簧19的作用力继续紧靠在力传递元件2上，摩擦面17、18不相互接合。两个摩擦面17、18只有在相应地控制机电致动器并通过驱动轴34的旋转运动使力传递元件2向图中右方移动后才能相互接合。然后丝杠16被锁定并且在压力腔7、9中所用的压力被撤除。现在已经说明过的弹簧组12通过蓄功器活塞11、相互接合的摩擦面17、18以及螺母丝杠结构14作用在制动活塞6上，从而将制动活塞锁定在压紧状态。

为了脱开锁定，在两个压力腔7、9中重新建立液压压力，直至蓄功器活塞11卸荷为止，并且机电致动器33足够强，以便通过力传递元件2将相互接合的摩擦面17、18撞开。

此外在图2中所示的实施形式中，机电致动器33还发挥用来测量力传递元件2的位置的传感器的功能。用这个信息确定车辆制动器是锁定的还是松开的。为此测量机电致动器33所需要的电流，从该电流可以推断出驱动轴34的位置，从而也推断出力传递元件2的位置。作为另一种选择也可以采用所谓的步数传感器，该步数传感器测量机电致动器33的转数，通过这个信息同样可能求出力传感器2的位置。

在另一种未示出的实施形式中省略了单独的蓄功器压力腔9。在这种结构中，制动活塞和蓄功器活塞由引入一共同的压力腔中的压力操纵。在工作制动期间通过借助于图1和2说明的弹簧件12防止蓄功器活塞运动。为了实现停车制动过程，力传递元件通过机电致动器相应地操纵，使得在蓄功器活塞上和在与制动活塞共同作用的螺母丝杠结构的丝杠上形成的两个摩擦面可以相互接合。为了松脱停车制动器，机电致动器操纵力传递元件，由此使刚刚提到的摩擦面脱离接合。

在本发明按图1和2的结构中特别有利的是，在SG阀24不工作的情况下不能进行锁定，因为为了锁定必须实现力传递元件2和蓄功器活塞11之间的相对运动，这只有在电磁致动器3或机电致动器33锁定或操作力传递元件2时才能实现。

为了既在工作压力腔7又在蓄功器压力腔22、9中建立压力，采用不同的，尤其是可以外部控制的压力产生元件。例如可以采用液压泵，它用作电液制动系统的外部压力源。也可以考虑，具有可从外部控制的制动力放大器及连接在制动力放大器后面的主制动缸的操纵单元，或者作为另一种选择也可以采用可通过驾驶员操作的压力发生器。

Claims (14)

1.特别是用于汽车的液力车辆制动器，该制动器具有制动器壳体(1)，在该壳体里面由制动活塞(6)限定液压工作压力腔(7)，其中制动活塞(6)在压紧状态可通过锁定装置锁定，该锁定通过力传递元件(2)的相对运动实现，其中设置与制动活塞(6)共同作用的蓄功器(10)，该蓄功器包括可关闭的蓄功器压力腔(9)、限定蓄功器压力腔(9)的蓄功器活塞(11)和至少一个支承在蓄功器活塞(11)上的弹簧件(12)，其特征在于：力传递元件(2)可被蓄功器活塞(11)向与制动活塞(6)的压紧方向相反的方向带动，并可被电磁致动器(3)或机电致动器(33)锁定，从而使力传递元件(2)和蓄功器活塞(11)之间可以相对运动。

2.根据权利要求1所述的液力车辆制动器，其特征在于：在蓄功器活塞(11)中设有阶梯孔(13)，该阶梯孔容纳力传递元件(2)。

3.根据权利要求2所述的液力车辆制动器，其特征在于：力传递元件(2)具有轴向凸缘(4)，该凸缘支承在阶梯孔(14)不同直径的交接部位上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液力车辆制动器，其特征在于：锁定装置由螺母丝杠结构(14)构成，该螺母丝杠结构的螺母(15)支承在制动活塞(6)上或与制动活塞(6)制成一体，而丝杠(16)配备第一摩擦面(17)，该第一摩擦面在锁定状态与不可旋转地设置在蓄功器活塞(11)上的第二摩擦面(18)共同作用。

5.根据权利要求4所述的液力车辆制动器，其特征在于：力传递元件(2)构成用于丝杠(16)的定心支承件(21)。

6.根据权利要求3所述的液力车辆制动器，其特征在于：设有另一个弹簧件(22)，该弹簧件使力传递元件(2)的凸缘(4)紧靠在阶梯孔(13)不同直径的交接部位上。

7.根据上述权利要求中任一项所述的液力车辆制动器，其特征在于：电磁致动器(3)与电枢板(23)共同作用，该电枢板与力传递元件(2)以能传递力的方式连接。

8.根据权利要求7所述的液力车辆制动器，其特征在于：电磁致动器(3)的线圈(25)发挥用来测量电枢板(23)位置的传感器的功能。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的液力车辆制动器，其特征在于：机电致动器(33)发挥用来测量力传递元件(2)位置的传感器的功能。

10.根据权利要求9所述的液力车辆制动器，其特征在于：力传递元件(2)通过优选自锁的螺纹(35)与蓄功器活塞(11)连接。

11.根据权利要求9或10所述的液力车辆制动器，其特征在于：机电致动器(33)通过优选自锁的螺纹(35)和适配连接(32)在蓄功器活塞(11)和力传递元件(2)之间施加与该机电致动器位置无关的相对运动。

12.根据上述权利要求中任一项所述的液力车辆制动器，其特征在于：液压蓄功器压力腔(9)可通过可电动控制的阀(24)关闭。

13.根据上述权利要求中任一项所述的液力车辆制动器，其特征在于：通过液压泵既在工作压力腔(7)又在蓄功器压力腔(9)内建立压力，该液压泵优选用作电液制动系统的外部压力源。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的液力车辆制动器，其特征在于：借助于可通过车辆驾驶员操纵的压力发生器既在工作压力腔(7)又在蓄功器压力腔(11)内建立压力。

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