專利名稱：具有柔性的觸發(fā)裝置的制動力放大器的制作方法
技術領域：
通常借助制動カ放大器簡化例如機動車中的制動設備的操縱，所述制動力放大器將通過機動車的駕駛員施加的制動カ提高了一定量或者說一定因數(shù)。所引起的制動カ轉換到機動車的制動設備上，所述制動設備因此制動機動車的ー個或多個車輪。ー種常見類型的制動カ放大器基于負壓存儲器工作，所述負壓存儲器由機動車的內燃機的吸氣接頭抽成真空，從而所述負壓存儲器提供用于增大制動カ的能量。
背景技術：
不是每輛機動車都具有能夠用于將壓カ存儲器抽成真空的內燃機。例如在柴油車輛或者電動車輛中，偶爾使用電驅動的負壓泵來代替內燃機。但是，負壓存儲器以及基于其的制動カ放大器是龐大的，并且制動カ放大器的結構關于制動系統(tǒng)是具有較小柔性的?！?br>
發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于，提供一種制動力放大器，所述制動力放大器克服了一種或者多種所提到的缺點。本發(fā)明利用具有根據(jù)權利要求I所述的特征的制動カ放大器來解決該任務。從屬權利要求說明了優(yōu)選實施方式。根據(jù)本發(fā)明，用于能夠借助移動操縱元件操縱的制動設備的制動カ放大器包括電動機，所述電動機具有能夠旋轉的軸以輸出轉矩；并且所述制動力放大器包括轉換器以將轉矩轉換成作用到所述操縱元件上的位移力。為此，所述轉換器包括具有徑向的外表面的、與所述軸連接的滾動體以及橫向柔性的傳遞元件，其中，所述傳遞元件的一段貼靠在所述滾動體的外表面上，并且為此設置所述傳遞元件，從而借助傳遞沿所述傳遞元件縱向指向的カ實施轉換。通過橫向柔性的、但是優(yōu)選縱向剛性的傳遞元件能夠選擇所述制動力放大器的、與所述制動設備的安裝位置相對獨立的安裝位置。此外，能夠如此借助所述傳遞元件實施，從而實現(xiàn)滾動體的運動與操縱元件的運動之間的傳動比或者減速比。電動機的高成本的并且可能出故障的傳動裝置能夠以這種方式更微小地設計尺寸或者說被完全省略。借助橫向柔性的傳遞元件能夠以從95%到99%的范圍中的、非常高的效率將轉矩轉換成位移力。由此能夠最小化所述制動力放大器的磨損，并且減小所述電動機的功率需求，從而能夠成本低廉地、更小地設計所述電動機的尺寸。沿所述傳遞元件的縱向走向的力基本上是拉力。由此所述位移力能夠以簡單的方式導入到所述操縱元件中，其中同時進ー步能夠與所述制動力放大器的功能無關地保留所述操縱元件的駕駛員控制的操作("滲透")。由此能夠根據(jù)制動力放大器的失效安全性滿足法規(guī)的要求。所述傳遞元件能夠是繩索、鏈條、扁平帶、鋼絲索或者皮帶其中之一?？梢苑謩e以不同的結構形式以標準尺寸獲得這些橫向柔性的傳遞元件，所述傳遞元件與之相應地能夠是成本低廉的。這種標準構件的性質是眾所周知的，從而所述制動力放大器考慮到制造成本和運行安全性能夠被最優(yōu)化。所述滾動體的旋轉軸線與貼靠在所述外表面上的傳遞元件之間的有效杠桿臂的長度取決于所述滾動體的角度位置。所述滾動體例如能夠包括偏心地安裝在所述軸上的繩索轉鼓。所述操縱元件上的位移力由此取決于電動機的角度位置。于是例如能夠在電動機的調整范圍上實現(xiàn)制動力的限定的累進(Progression)。所述轉換器包括另ー種橫向柔性的傳遞元件，所述傳遞元件的一段貼靠在所述滾動體的外表面上，其中借助所述傳遞元件施加到所述操縱元件上的位移カ是相互反向平行的。于是由制動カ放大器施加的位移カ能夠反作用駕駛員的操縱力，例如以便提供給駕駛員ー種力反饋或者ー種用于減小制動的要求。所述制動力放大器的放大因數(shù)因此能夠小于
o
所述傳遞元件能夠根據(jù)滑輪組的類型經(jīng)由動滑輪運行，所述滑輪與所述操縱元件連接。由此能夠在操縱行程減小時増大作用到操縱元件上的位移力。然后能夠相應更小地設計所述電動機的尺寸，由此能夠實現(xiàn)可靠性和低廉的成本。所述制動設備包括作用到所述操縱元件上的腳制動踏板，并且為此設置所述傳遞元件，從而操縱所述腳制動踏板。所述腳制動踏板的踏板傳動比或者說踏板減速比由此能夠有利地充分用于制動力放大器。通過所述腳制動踏板關于操縱元件的結構所引起的、所述腳制動踏板的操縱カ與腳制動踏板的操縱行程之間的相互關系，由此也能夠適用所述位移力與制動カ放大器的位移行程之間的相互關系。所述制動力放大器的功能由此與由機動車的駕駛員所引起的功能相適應。所述電動機能夠包括減速器。可由電動機輸出的轉矩能夠由此提高，從而能夠相應更小地設計所述電動機的尺寸。所述操縱元件能夠包括制動缸的壓カ活塞。已知的液壓操縱的制動設備由此能夠在不需要改動或者僅需要較小改動的情況下與根據(jù)本發(fā)明的制動カ放大器連接進行使用。


現(xiàn)在根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其中
圖I示出了制動設備上的制動カ放大器；
圖2示出了圖I所示的制動カ放大器通過腳制動踏板操縱制動設備的示意 圖3示出了圖I所示的、具有兩個相互反向平行地延伸的傳遞元件的制動カ放大器的示意 圖4示出了圖I所示的制動カ放大器在另ー種實施方式中的示意圖；并且 圖5示出了圖I所示的、具有角度控制的傳遞特性的制動カ放大器的示意圖。
具體實施例方式圖I示出了制動設備100中的制動カ放大器110。所述制動設備100僅僅部分地示出，其通常涉及機動車105、尤其是轎車的制動設備。所述制動設備100借助操縱元件120("推桿")操縱，所述操縱元件可推入到制動缸130中。所示出的實施方式利用制動缸130完成制動的液壓操縱。在替代的實施方式中，例如借助連桿也可以實施另ー種制動操縱，從而省略了制動缸130。
所述制動力放大器110包括具有蝸輪蝸桿傳動裝置150的電驅動裝置140，所述蝸輪蝸桿傳動裝置驅動轉鼓160。所述電驅動裝置140包括電動機,所述電動機可以包括減速器，例如圓柱齒輪減速器或者行星齒輪減速器。繩索傳動裝置170如此部分地圍繞轉鼓160放置并且固定在轉鼓上，從而在所述轉鼓160旋轉時，所述繩索傳動裝置170根據(jù)電驅動裝置140的旋轉方向卷繞或者說松開。所述繩索傳動裝置170經(jīng)由轉向元件180延伸到動滑輪190并且從那里延伸到終端元件185，所述滑輪布置在操縱元件120上。轉向元件180和終端元件185安置在共同固定的結構上、例如機動車105的底盤上。在另ー種實施方式中也可以使用比所示出的轉向元件180更多或者更少的轉向元件。制動缸130和電驅動裝置140以及必要時制動設備100的其它元件，與相同固定的結構連接。電驅動裝置140旋轉，從而轉鼓160卷繞繩索傳動裝置170，于是動滑輪190向右驅動操縱元件120并且操縱制動設備100。所述動滑輪190在此引起了拉力，繩索傳動裝置170沿其縱向傳遞所述拉力，所述拉カ僅相當于從動滑輪190施加到操縱元件120上的、向右作用的位移力的一半。同時繩索傳動裝置170的長度是操縱元件120的操縱行程的兩倍，所述繩索傳動裝置的長度在操縱制動設備100期間在轉鼓160上卷繞。通過在操縱元·件120上設置其它動滑輪190并且必要時設置其它轉向元件180，根據(jù)滑輪組的類型能夠按需要控制沿繩索傳動裝置170的拉カ與動滑輪190的位移力之間的比例。在另ー種實施方式中，也可以省略所述動滑輪190，并且所述繩索傳動裝置170代替與終端元件185連接而直接與操縱元件120連接。腳制動踏板195同樣作用到操縱元件120上。機動車105的駕駛員操縱所述腳制動踏板195，于是腳制動踏板195將指向右的力作用到操縱元件120上，所述指向右的力使操縱元件120向右移動并且由此操縱制動設備100。正如電驅動裝置140的、蝸輪蝸桿傳動裝置150的以及附加的轉向元件180的、通過虛線表明的元件那樣，這樣沿繩索傳動裝置170產(chǎn)生拉力的元件的位置能夠改變。根據(jù)進ー步的要求，例如可供使用的安裝空間、優(yōu)選的安裝位置或者其它影響因素，所述制動力放大器110能夠與機動車105中的制動設備100的其它元件相對獨立地布置。當所述電驅動裝置140不被觸發(fā)時，所示出的蝸輪蝸桿傳動裝置150是自鎖的，從而也能夠維持在繩索傳動裝置170中引起的拉力。在其它實施方式中也能夠在電驅動裝置140上使用另ー種或者附加的傳動裝置、例如圓柱齒輪傳動裝置或者行星齒輪傳動裝置，并且必要時所述傳動裝置被所述電驅動裝置包圍。指向右的位移力也能夠無關地，不僅借助腳制動踏板195，而且借助制動カ放大器110施加到操縱元件120上。在正常運行狀態(tài)中如此控制所述電驅動裝置140，從而支持或者說加強對腳制動踏板195的駕駛員控制的操縱。由制動カ放大器120施加的操縱カ對于較大的轎車來說能夠達到2kN。即使在在制動カ放大器110的區(qū)域中存在缺陷(Defekt)，從而所述繩索傳動裝置170無法張緊，所述腳制動踏板195也能夠用于操縱制動設備100。繩索傳動裝置170的端部在終端元件185的區(qū)域中并且在轉鼓160的區(qū)域中能夠設有終端套管(Abschlussnippel),以便將繩索傳動裝置170的端部固定在各個相應的元件上。這種終端套管能夠例如由鋁壓鑄件制成并且圍繞繩索傳動裝置170的鉸接的端部環(huán)繞壓鑄(herumgespritzt)。足夠大地選擇轉向元件180的直徑以及動滑輪190的直徑，以便通過彎曲應カ保持牽引繩170的微小的磨損。優(yōu)選所述動滑輪190和/或所述轉向元件180在相應的滑輪體中具有環(huán)繞的溝槽，從而最大化所述滑輪與牽引繩170之間的接觸面。圖2示出了圖I所示的制動カ放大器110相對于在圖I中示出的實施方式,通過腳制動踏板195操縱制動設備100的變型方案。與在圖I中示出的實施方式不同的是，動滑輪190不與操縱元件120連接而是與腳制動踏板195連接。借助合適地選擇所述動滑輪190與腳制動踏板195的旋轉中心之間的間距能夠對繩索傳動裝置170的運動相對于操縱元件120的運動的轉換或減速進行利用。尤其在此也能夠影響沿繩索傳動裝置170的拉カ與施加到操縱元件120上的位移力之間的比例。在另ー種利用虛線的元件示出的實施方式中省略了所述動滑輪190，并且所述繩索傳動裝置170終止在腳制動踏板195上。

正如通過虛線的圓圈所表明的那樣，制動カ放大器110的驅動設備210能夠與制動設備100的其余元件相對獨立地布置,所述驅動設備包括轉鼓160、蝸輪蝸桿傳動裝置150、電驅動裝置140 (未示出)以及轉向元件180。所述驅動設備210能夠例如在所示出的圓圈中旋轉，而不危害制動カ放大器110或者說制動設備100的功能可靠性。在驅動設備210旋轉時必須在必要時實施所述繩索傳動裝置170的長度補償，例如通過在所述轉鼓160上或者說從所述轉鼓160中卷繞或者說松開所述繩索傳動裝置。在其它的實施方式中，代替繩索傳動裝置170，鏈條、扁平帶、鋼絲索(Bowdenzug)、皮帶或者類似的構件也可以用作轉鼓160與操縱元件120之間的傳遞元件，對此適宜的是，至少部分地卷繞到轉鼓160上，并且傳遞沿著所述傳遞元件的縱向作用的力。圖3示出了圖I所示的、具有兩個相互反向平行地延伸的繩索傳動裝置170的制動カ放大器110的示意圖。所述繩索傳動裝置170沿不同的旋轉方向分別部分地卷繞在轉鼓160上。繩索傳動裝置170的其余的部段沿相反的方向經(jīng)過兩個轉向元件180并且從那里延伸到導入元件310，所述導入元件與操縱元件120剛性地連接。按照轉鼓160的旋轉方向，所述導入元件310、進而所述操縱元件120向右或者向左移動。通過所述導入元件310與操縱元件120的剛性的連接，制動カ放大器110也可以反作用借助腳制動踏板195作用到所述操縱元件120上的力。由此能夠減少駕駛員控制的制動操縱和/或例如在使用防抱死制動裝置(ABS)時，經(jīng)由腳制動踏板195給駕駛員ー種觸覺上的反饋。當然在示出的實施方式中，尤其在使用未示出的、圖I所示的自鎖的蝸輪蝸桿傳動裝置150時，操縱制動設備100對于不起作用的電驅動裝置140來說可能還會受到限制。電驅動裝置140的失效會造成制動カ増大的失效。但是車輛通過借助腳踏板195的操縱還是可制動的。如果電驅動裝置140在操縱狀態(tài)中失效，那么必須以其它方式、例如借助制動カ的后置的液壓傳輸裝置的ABS閥，實現(xiàn)已經(jīng)進行的制動操縱。此后，通過操縱元件120的其余的剰余行程，受限制的制動功能是可供使用的。圖4示出了在另ー種實施方式中的制動カ放大器110。這里代替牽引繩170使用扁平帶410，所述扁平帶也可以沿推動方向傳遞至少限定的力。扁平帶410的一段卷繞到轉鼓160上。所述扁平帶410從那里引導到轉向元件180，并且進一歩平行于操縱元件120引導到操縱元件120上的導入元件310。扁平帶410的、卷繞到轉鼓160上的部段的至少ー部分由導向元件420保持在轉鼓160上。如果所述轉鼓160逆時針方向旋轉，正如通過示出的箭頭所表明的那樣，那么將拉カ施加到扁平帶410上，所述扁平帶410將所述拉カ轉換成導入元件310上的位移力，從而所述操縱元件120被向右推動并且操縱制動設備110。反之，如果所述轉鼓160順時針方向旋轉，那么所述扁平帶410將推力傳遞到導入元件310上，所述導入元件反作用駕駛員控制的、借助腳制動踏板195引入的操縱力。在此，所述扁平帶410僅僅能夠將顯著更小的推力轉換成拉力。導入到所述扁平帶410中的推力超過一定程度，于是所述扁平帶410在轉向元件180與導入元件310之間的區(qū)域中向上拱起，從而不再有值得注意的位移力引入到操縱元件120中。以這種方式能夠實現(xiàn)以上關于圖3所描述的、對機動車105的駕駛員的觸覺上的反饋，其中盡管如此還借助腳制動踏板195保留制動設備100的、與制動カ放大器110無關的操縱。圖5示出了的具有角度控制傳遞特性的制動カ放大器110。與以上所描述的實施方式不同的是，所述轉鼓160由凸輪盤510代替。保留地含有以上所描述的實施方式的基本原理，方法是使凸輪盤510沿順時針方向旋轉，以便將拉カ施加到所述繩索傳動裝置170上，并且將向右作用的位移力借助導入元件310施加到操縱元件120上，從而操縱制動設備100?！ぐ凑胀馆啽P510的角度位置，其有效半徑的大小是不同的，所述有效半徑得出了凸輪盤的旋轉中心與繩索傳動裝置170的點之間的間距，在所述點上所述繩索傳動裝置離開所述凸輪盤510。在示出的實施方式中，這種有效半徑從所示出的位置開始隨著順時針方向増大的轉角而降低。由電驅動裝置140 (未示出)傳送到凸輪盤510上的轉矩相當于所描述的有效半徑與繩索傳動裝置170中的拉カ的乘積。通過改變取決于凸輪盤510的角度位置的有效半徑，得出所述電驅動裝置140的角度位置與施加到操縱元件120上的位移力之間的預先確定的相互關系。以這種方式，施加到操縱元件120上的位移力的走向能夠經(jīng)由操縱元件120的位移行程有針對性地被影響，例如以便在駕駛員控制地強烈地操縱操縱元件120時相應地提高制動カ的放大。在示出的實施方式中，對于未經(jīng)操縱的制動器(位置A)進而較小的、作用到腳踏板195上的反カ來說，在凸輪盤510的有效半徑相對較大時，所述操縱元件120能夠快速運動。與此相關聯(lián)的相對較小的操縱力足夠大，以便對于電驅動裝置140的給定的輸出轉矩來說，將足夠大的操縱カ施加到操縱元件120上。對于經(jīng)過部分操縱的制動器(位置B)來說，能夠達到的操縱カ對于電驅動裝置140的相同的輸出轉矩來說通過凸輪盤510上的相對較小的有效半徑會變得更高。由此能夠整體上更小地設計電驅動裝置140的尺寸，其中減小的操縱速度對于操縱來說是足夠的。
權利要求
1.用于能夠借助移動操縱元件(120)操縱的制動設備(100)的制動力放大器(110)，其中所述制動力放大器(110)包括以下部件-電驅動裝置(140)，其具有能夠旋轉的軸(145)以輸出轉矩； -轉換器(160，170)，用于將轉矩轉換成作用到所述操縱元件(120)上的位移力， 其特征在于，-所述轉換器(160，170)包括具有徑向的外表面的、與所述軸(145)連接的滾動體(160)以及橫向柔性的傳遞元件(170)，-其中，所述傳遞元件(170)的一段貼靠在所述滾動體(160)的外表面上，并且為此設置所述傳遞元件(170 )，從而借助傳遞沿所述傳遞元件(170 )縱向指向的力實施轉換。
2.按權利要求I所述的制動力放大器(110)，其特征在于，沿所述傳遞元件(170)的縱向走向的力基本上是拉力。
3.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，所述傳遞元件(170)是繩索、鏈條、扁平帶、鋼絲索或者皮帶其中之一。
4.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，在所述滾動體(160)的旋轉軸線與貼靠在所述外表面上的傳遞元件(170)之間的有效杠桿臂的長度取決于所述滾動體(160)的角度位置。
5.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，所述轉換器(160，170)包括另一種橫向柔性的傳遞元件(170)，所述傳遞元件的一段貼靠在所述滾動體(160)的外表面上，并且其中借助所述傳遞元件(170)施加到所述操縱元件(120)上的位移力是相互反向平行的。
6.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，所述傳遞元件(170)根據(jù)滑輪組的類型經(jīng)由動滑輪(190)運行，所述動滑輪與所述操縱元件(120)連接。
7.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，所述制動設備(100)包括作用到所述操縱元件上的腳制動踏板(195)，并且為此設置所述傳遞元件(170)，從而操縱所述腳制動踏板(195)。
8.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，所述電驅動裝置(140)包括減速器(150)。
9.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，所述操縱元件(120)包括制動缸(130)的壓力活塞。
10.按上述權利要求中任一項所述的制動力放大器(110)，其特征在于，所述滾動體(160)包括凸輪盤(510)，所述凸輪盤隨著所述操縱元件(120)的操縱行程增加，具有減小的有效半徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于能夠借助移動操縱元件操縱的制動設備的制動力放大器，所述制動力放大器包括電動機，所述電動機具有能夠旋轉的軸以輸出轉矩；并且所述制動力放大器包括轉換器以將轉矩轉換成作用到所述操縱元件上的位移力。所述轉換器包括具有徑向的外表面的、與所述軸連接的滾動體以及橫向柔性的傳遞元件，其中，所述傳遞元件的一段貼靠在所述滾動體的外表面上，并且為此設置所述傳遞元件，從而借助傳遞沿所述傳遞元件縱向指向的力實施轉換。
文檔編號B60T13/74GK102791548SQ201180014085
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權日2010年3月16日
發(fā)明者C.邁耶, H-P.多姆施, J.明希, L.費伊爾羅爾, M-P.博爾茨, S.德蒙特 申請人:羅伯特·博世有限公司