專利名稱：用于機(jī)動車制動器的滾珠絲杠和機(jī)動車制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車制動器特別是機(jī)電致動的機(jī)動車制動器的滾珠絲杠， 其包括可旋轉(zhuǎn)的軸、根據(jù)該軸的旋轉(zhuǎn)可相對于該軸進(jìn)行軸向運(yùn)動的螺母，和布置在該軸和 螺母之間且可相對于該軸和螺母移位的滾動體裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知各種形式的機(jī)動車制動器。例如常規(guī)機(jī)動車制動器，其中制動襯 片通過液壓系統(tǒng)而進(jìn)行移位，使得其作用于隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤上，并且根據(jù)施加的 液壓力實(shí)現(xiàn)更大或更小的制動力。除了這種液壓致動的機(jī)動車制動器外，在現(xiàn)有技術(shù)中還 有完全機(jī)電致動的機(jī)動車制動器，其中制動襯片通過特別地與電機(jī)同時(shí)使用的機(jī)電驅(qū)動器 而移位。所述制動器具有如下優(yōu)點(diǎn)，即對于其控制不需要復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，可以用車輛電子 系統(tǒng)代替以控制所述制動系統(tǒng)。根據(jù)DE10126556的背景技術(shù)，其公開了一種可機(jī)電致動的機(jī)動車制動器，其中以 常規(guī)方式設(shè)置在浮動卡鉗裝置中的制動襯片可通過球_斜面機(jī)構(gòu)使其移動從而達(dá)到制動 效果。根據(jù)DE19511287的背景技術(shù)，進(jìn)一步公開了一種機(jī)電致動的浮動卡鉗式盤式制 動器，其中相對于殼體可移動的制動襯片通過軸_螺母裝置而移動。設(shè)置在軸和螺母之間 的是螺紋滾子，其作為滾動體并且與軸和螺母一起形成滾珠絲杠。作為進(jìn)一步的背景技術(shù)，可參考文獻(xiàn)DE19835550A1。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的下述目的是提供一種技術(shù)領(lǐng)域部分描述類型的滾珠絲杠，其具有簡單和 經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，只占有很小的安裝空間，甚至在制動襯片磨損的情況下能可靠地返回至制動 器非致動狀態(tài)的預(yù)定正常位置。所述目的通過一種技術(shù)領(lǐng)域部分描述類型的滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)，其中提供一種滾動 體裝置，其通過設(shè)置在滾動體裝置外的至少一個(gè)彈簧元件而被預(yù)加載到預(yù)定正常位置。通過采用滾珠絲杠可達(dá)到的效果是，其中所述滾動體裝置通過至少一個(gè)彈簧元件 而被預(yù)加載到預(yù)定正常位置，在制動器作用期間，所述滾珠絲杠以常規(guī)方式作用，其中借助 于機(jī)電驅(qū)動器，還需要另外克服彈簧的夾緊力。然而，以已知方式，在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述滾動體 裝置僅進(jìn)行相對于軸和螺母的相對旋轉(zhuǎn)，該相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)程度對應(yīng)于軸和螺母之間相對 旋轉(zhuǎn)程度的大約一半。因此，所述滾動體裝置相對于軸的軸向運(yùn)動程度也比螺母相對于軸 的軸向運(yùn)動程度明顯要小。如果例如為了實(shí)現(xiàn)螺母的特定軸向運(yùn)動而達(dá)到一個(gè)特定的制動 效果，使軸旋轉(zhuǎn)10°，則所述滾動體裝置僅旋轉(zhuǎn)大約5°，從而也只在軸向上移動較小的距 離。在所述滾動體裝置的軸向移位期間，所述彈簧元件從其已預(yù)加載狀態(tài)開始進(jìn)一步被加 載。只要制動操作一終止且軸通過機(jī)電驅(qū)動器被旋轉(zhuǎn)返回，這種運(yùn)動就通過彈簧元件輔助。在腳踏閘操作期間，除了之前描述的制動器操作模式和根據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠的操作模式，本發(fā)明的一個(gè)基本方面是使用制動器，以也產(chǎn)生駐車制動狀態(tài)。為了該目的，制 動器被類似地機(jī)電致動，如之前所述的腳踏間操作的情況。然而，當(dāng)在制動盤處獲得特定夾 緊力時(shí)，裝置被阻止，例如通過使用阻止裝置來固定軸；從而使得除特定損外失夾緊力也被 基本保持。如果駐車制動狀態(tài)后來被取消，例如通過釋放阻止裝置，則只要滾珠絲杠處于空 載狀態(tài)，由于彈簧元件的加載狀態(tài)，滾珠絲杠自動返回至其正常位置。這樣，可以保證即使 襯片磨損增加，滾珠絲杠在駐車制動狀態(tài)終止后持續(xù)占據(jù)預(yù)定正常位置。因此保證可通過 為該目的提供的特定補(bǔ)償機(jī)構(gòu)實(shí)行磨損補(bǔ)償，并且通過滾珠絲杠可防止由于無意識的磨損 補(bǔ)償對于滾珠絲杠的操作模式的損壞。本發(fā)明的一種改進(jìn)在于提供推力件，其與滾動體裝置相互作用且由所述彈簧元件 對其作用。該推力件簡化本發(fā)明的機(jī)械設(shè)計(jì)因?yàn)槠湓试S常規(guī)滾動體裝置的使用，該常規(guī)滾 動體裝置可與為彈簧元件的連接而特定設(shè)計(jì)的推力件相互作用。關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)和本發(fā)明采 用推力件的實(shí)施，可提供推力件相對于所述軸可移位地受引導(dǎo)。特別地，這里，可提供推 力件為襯套式結(jié)構(gòu)且被容納在所述軸中的定位口中。導(dǎo)致該裝置的緊湊設(shè)計(jì)，易于制造。根據(jù)本發(fā)明，可進(jìn)一步提供軸以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式與具有滾動體裝置的導(dǎo)軌 槽的螺紋襯套相連。這樣，所述軸的制造可被簡化，因?yàn)橹圃鞆?fù)雜的導(dǎo)軌槽可以獨(dú)立元件被 提供，所述獨(dú)立元件隨后例如通過冷縮到或螺紋連接至軸以用于共同運(yùn)動。為了保持滾動體裝置相對于軸在預(yù)定范圍內(nèi)的運(yùn)動，本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)是提供止 動件，其限制所述滾動體裝置相對于所述軸的相對運(yùn)動。這樣，所述一個(gè)止動件確保滾動體 裝置持續(xù)返回至由彈簧元件的預(yù)加載形成的預(yù)定正常位置。另一個(gè)止動件可確定滾動體裝 置相對于軸的最大偏移。本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)是，提供至少一個(gè)彈簧元件，其設(shè)置在所述軸內(nèi)并且一端被固 定于其上。本發(fā)明的這種改進(jìn)，特別地與根據(jù)上述描述的襯套式推力件的作用相關(guān)，確保根 據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠的特別緊湊的設(shè)計(jì)。作為軸內(nèi)的彈簧元件布置的替代，例如作為在軸的中心孔內(nèi)的彈簧元件的替代， 根據(jù)本發(fā)明，可提供至少一個(gè)設(shè)置在所述軸外的彈簧元件，其中所述彈簧元件一端被固定 于所述滾動體裝置并且另一端作用于所述螺紋襯套。這樣，所述軸可被制造得更加緊湊且 整個(gè)結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步被簡化。根據(jù)本發(fā)明，所述滾動體裝置可包括滾動體鏈。然而對于所述滾動體裝置也可以 包括襯套式滾動體罩。這樣，對于本發(fā)明的變形(其中所述彈簧元件設(shè)置在軸外)，可提供 在所述軸和彈簧元件之間延伸的襯套式滾動體罩。這樣，所述軸的導(dǎo)軌槽可通過襯套式滾 動體罩而保護(hù)不受彈簧力。關(guān)于所述彈簧元件，可提供采用預(yù)加載拉伸彈簧、壓縮彈簧或扭轉(zhuǎn)彈簧的形式。為 了提供特定的彈簧特性可進(jìn)一步地提供多個(gè)彈簧元件。本發(fā)明進(jìn)一步地涉及一種機(jī)動車制動器，特別是涉及一種可機(jī)電致的動機(jī)動車制 動器，其包括相對于殼體可移位的制動襯片、馬達(dá)驅(qū)動器和設(shè)置在所述制動襯片和馬達(dá)驅(qū) 動器之間的移位機(jī)構(gòu)，其中所述移位機(jī)構(gòu)包括根據(jù)前述形式的滾珠絲杠。在這種機(jī)動車制 動器中，所述滾珠絲杠的軸可通過馬達(dá)驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選期間插置有齒輪單元。


接下來通過參考相應(yīng)附圖的實(shí)施例來描述本發(fā)明。附圖示出圖1是根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動車制動器的剖視圖；圖2是沿圖1的剖線II-II的剖視圖；圖3是沿圖1的剖線III-III的剖視圖；圖4是機(jī)動車制動器的驅(qū)動器和阻止裝置結(jié)合的詳細(xì)透視圖；圖5是沿圖4的剖線V-V表示阻止機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖6是沿圖5的剖線VI-VI進(jìn)一步表示阻止機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖7是軸和螺旋彈簧的詳細(xì)視圖；圖8是沿圖7的剖線VIII-VIII圖示螺旋彈簧的剖視圖；圖9是詳細(xì)表示軸的前視圖，其已從圖2的剖視圖中顯示出來時(shí)；圖10是圖表，其示出了背景技術(shù)和本發(fā)明的夾緊力與制動器作用沖程的關(guān)系；圖11是根據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠的縱剖面透視圖；圖12是詳細(xì)表示滾珠絲杠的縱剖視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠的側(cè)視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠的前視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的螺母已被拿掉的滾珠絲杠的透視圖；圖16至18解釋了所述阻止裝置的控制；圖19是滾珠絲杠的第二實(shí)施方式的縱剖視圖；以及圖20是根據(jù)圖19的滾珠絲杠的透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1以剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動車制動器，總體上以10標(biāo)記。其包括殼體12， 其中具有制動襯片16的第一制動襯片架14以固定方式安裝。在殼體12中，進(jìn)一步提供具 有制動襯片20的第二制動襯片架18。所述第二制動襯片架18可在殼體12中移位。制動 盤22設(shè)置在制動襯片16和20之間，其以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式與機(jī)動車車輪相連。為了制動襯片20的移位，活塞24可移位地容納在殼體12中。所述活塞24在其 左端具有活塞終端26，其用于使具有制動襯片20的制動襯片架18移動?；钊?4通過防護(hù) 罩裝置28密封起來，不受外部影響，如水份和灰塵。為了通過活塞24移位制動襯片18，提供機(jī)電驅(qū)動裝置30。其包括馬達(dá)32(見圖 3)，其通過齒輪傳動裝置34驅(qū)動滾珠絲杠36，接下來將進(jìn)一步對其進(jìn)行詳細(xì)描述。所述滾 珠絲杠36包括軸38，通過馬達(dá)使得其旋轉(zhuǎn)。所述滾珠絲杠36還包括螺母40，其繞軸38設(shè) 置。在螺母40中提供用于滾動體裝置42的導(dǎo)軌槽41。所述軸38還在一端包括螺紋襯套 44，其以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式與軸38相連，并且具有用于滾動體裝置42的徑向外部導(dǎo)軌槽 45。軸38在從圖1看的左端具有中心孔47。拉伸彈簧46容納在該中心孔47中，其在圖1 中其右端以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式保持在軸38中。通過其在圖1中的左端，拉伸彈簧46作 用在推力件48上，推力件與滾動體裝置42抵接，且將其預(yù)加載到圖1中示出的正常位置。 接下來通過參考圖11-15另外詳細(xì)描述滾珠絲杠36。圖1明顯地示出螺旋彈簧50，其在預(yù)加載下容納在臺階傳動元件51和定位襯套52之間的空間內(nèi)。所述傳動元件51具有內(nèi)齒輪53，其以耐壓的方式通過軸38上的相應(yīng)的 互補(bǔ)齒輪與軸38相連。另一方面，所述定位套52相對于所述軸38和傳動元件51是可旋 轉(zhuǎn)的。所述定位襯套52在其外周設(shè)有外齒輪54，其與中間齒輪(74，見圖2)相嚙合以旋轉(zhuǎn) 所述定位襯套52。所述定位襯套52在圖1中右側(cè)通過蓋56閉合。所述蓋56通過緊固螺 釘58以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式與軸38和傳動元件51相連。最后，從圖1中明顯地看出推力軸承60，其用于支撐軸向力。圖2，3和4提供關(guān)于軸38的驅(qū)動器的設(shè)計(jì)信息。所述馬達(dá)32具有輸出軸61，齒 輪62以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式設(shè)置在該輸出軸上。所述齒輪62作為太陽輪，與行星輪64嚙 合。所述行星輪64可旋轉(zhuǎn)地安裝在行星架66上。它們?nèi)缧行驱X輪所慣常的與在殼體12中 形成的環(huán)形齒輪68嚙合。所述行星架66也具有小直徑外部具有齒的軸部70，當(dāng)馬達(dá)32旋 轉(zhuǎn)時(shí)，軸部70按行星齒輪的變速比以特定旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)提到的是，當(dāng)所述軸部70設(shè) 置和固定在馬達(dá)輸出軸61上時(shí)也可相對于其旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步安裝在殼體12中的是軸頸72， 傳動齒輪74可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在其上。如上所述，其驅(qū)動具有外部齒輪54的定位襯套52。在 圖2中明顯看出定位襯套52沿其內(nèi)周具有凹槽80，其沿周向延伸一特定距離a和/或相 應(yīng)角度a。在所述蓋56上具有相應(yīng)的徑向凸起82，其伸入所述凹槽80。所述徑向凸起82 沿周向具有比凹槽80的尺寸a( a )小的寬度b (和/或角度0 )，這樣所述蓋盤56可相對 于定位襯套52圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)。更準(zhǔn)確地，在元件52和56之間繞軸線A的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 可能的距離為距離d = a-b和/或角度為角度S = a - 3。其也可根據(jù)圖7-9詳細(xì)表示而詳細(xì)得出。此處，也可看出螺旋彈簧56的徑向內(nèi)端 84以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式容納在傳動元件51中。然而螺旋彈簧50的徑向外端88以可旋 轉(zhuǎn)地固定的方式容納在相應(yīng)的徑向孔90中，徑向孔90在定位襯套52中形成。所述螺旋彈 簧56被預(yù)加載。如上所述，因?yàn)樗龆ㄎ灰r套52可相對于所述傳動元件51旋轉(zhuǎn)距離d，傳 動元件51通過齒輪53以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式與軸38連接，由于定位襯套52按箭頭P (圖 9)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過螺旋彈簧50而被傳送給傳動元件51，同時(shí)通過所 述彈簧的預(yù)加載的增加，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動從傳動元件51傳送給軸38。換句話說，通過在軸38上 的增加的旋轉(zhuǎn)阻力，在達(dá)到特定制動作用力后，所述螺旋彈簧50被逐漸加載。在定位襯套 52和傳動元件51之間相對運(yùn)動通過徑向凸起82和凹槽80而被限制為距離d和/或角度 6，其中該傳動元件51以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式與軸38相連且同樣以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式 與蓋56相連。一旦徑向凸起82從圖9所示位置開始在完成距離d后與所述凹槽80的相對徑側(cè) 面抵接，就不再需要任何進(jìn)一步的相對運(yùn)動，且旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被直接從定位襯套52傳送至傳動 元件51且從其傳送至軸38。接著，所述螺旋彈簧50被預(yù)加載至最大限度。由于通過距離d的相對運(yùn)動，可以通過螺旋彈簧50在軸38上達(dá)到具有“夾緊力儲 存”的張力狀態(tài)，其用于補(bǔ)償由于在駐車制動操作期間在橫進(jìn)給制動器10之后的冷卻等導(dǎo) 致的在制動襯片16和20上的沉降操作。這將參考圖10作進(jìn)一步詳細(xì)描述。重新參考圖3以及參考圖4-6所示單件式部件，可以看出在馬達(dá)輸出軸61上還設(shè) 有阻擋裝置100。所述阻擋裝置100用于在駐車操作情況下阻止所述馬達(dá)驅(qū)動裝置30，其 中在制動盤22上達(dá)到特定夾緊力后制動襯片16和20被阻止。所述阻擋裝置100還在圖4-6中詳細(xì)示出。其包括環(huán)形彈簧102，其以微小間隙纏繞行星架66的軸部70的套狀凸起104纏繞。在其一端106，環(huán)形彈簧102以可旋轉(zhuǎn)地固 定的方式容納在蓋108內(nèi)。從該端106開始，纏繞在部分104上的多個(gè)相互鄰近的圈延伸至 第二端110。環(huán)形彈簧102的所述第二端110與阻擋裝置100的桿112的推動端相對。所述 桿112可沿箭頭R移動。為了這個(gè)目的，采用螺線管裝置116，其通過夾緊元件114可夾緊至 殼體12。螺線管裝置116包括磁線圈118，必要時(shí)可被激勵(lì)，還包括永磁體120，其在線圈118 的非激勵(lì)狀態(tài)占據(jù)圖5和6示出的位置，而在線圈118的激勵(lì)時(shí)確保桿112在圖5和6中被 移動至右邊。所述桿112還通過導(dǎo)銷122沿方向R在螺線管116的殼體12中被線性引導(dǎo)。所述阻擋裝置100用作飛輪，其允許沿一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)而阻止沿另一個(gè)方向 的旋轉(zhuǎn)，并且其可通過電磁控制操作，在需要時(shí)允許在兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。如果馬達(dá)32成以 如下方式旋轉(zhuǎn)使得齒輪70根據(jù)箭頭Q (見圖4和5)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則所述環(huán)形彈簧102 保持無效。換句話說，所述襯套形部件104相對于環(huán)形彈簧102滑動，環(huán)形彈簧102不顯示 阻止作用。這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動例如被用于將制動器應(yīng)用于腳踏閘操作或駐車制動操作。然而如果齒輪70沿反方向運(yùn)動，如通過圖5中箭頭S所示，所述環(huán)形彈簧110的 自由端被帶走。這樣，環(huán)形彈簧102限制并且在部件104小的旋轉(zhuǎn)行程后由于發(fā)生摩擦和 包繞的阻止任何其它通過該部件104的旋轉(zhuǎn)。從而齒輪70被阻止。所述阻止作用可被用 于阻止在另外加載到特定夾緊力后阻止駐車制動操作的制動器。為了可以釋放制動器，線圈118被激勵(lì)，從而所述桿112在圖5和6中中根據(jù)箭頭 R被運(yùn)動至右側(cè)。因此環(huán)形彈簧102的自由端110相對于所述襯套式部104以如下方式移 動，即在環(huán)形彈簧102和襯套形部104之間再次出現(xiàn)間隙。從而消除所述部件104的緊密 包繞和靜摩擦情況，這樣齒輪70可被釋放為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。換句話說，所述阻止裝置100通過環(huán)形彈簧102的作用允許齒輪70的旋轉(zhuǎn)沿一個(gè) 方向阻止而沿另一方向釋放。其仍說明在腳踏間制動情況下，制動器的釋放當(dāng)然不被阻止 裝置100干擾。在這樣的腳踏閘制動情況下，桿112由于線圈118的激勵(lì)，被定位成使得環(huán) 形彈簧102的阻止作用被永久取消。接下來參考圖11-15對滾珠絲杠36的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。從所述附圖中可 明顯看出軸38在其左側(cè)區(qū)域設(shè)置有中心孔47，而在其右側(cè)區(qū)域設(shè)置有中心孔130。如上所 述，所述中心孔130用于接收緊固螺釘58。容納在所述中心孔47中的是拉伸彈簧46，其右 端132以基本上可旋轉(zhuǎn)地固定的方式容納在徑向孔134中以防止不期望的軸向移動。所述 拉伸彈簧46具有細(xì)長的緊固弓136，在其端部包括緊固鉤138。通過緊固鉤138，所述彈簧 元件46容納在繞在開始已經(jīng)提到的推力件48中的中心開口形成的多個(gè)定位開口中的一個(gè) 定位開口 140中。從該推力件48的中心開口延伸至孔47的是杯狀導(dǎo)向部142，通過該導(dǎo)向 部142所述推力件以軸向可移動的方式在開口 47中被引導(dǎo)。所述杯狀導(dǎo)向部142的軸向 定位在孔47中的端部還具有定位凸耳144，用于定位所述彈簧部136。從圖11中進(jìn)一步明顯地，特別是根據(jù)圖15的透視圖，所述滾動體裝置42通過螺 旋延伸的滾動體鏈組成，其包括螺旋罩146，其中容納球形滾動體148。如已經(jīng)描述的，所述 滾動體裝置42在螺母40和螺紋襯套44中的相應(yīng)導(dǎo)軌槽中被引導(dǎo)。所述螺紋襯套44包括 兩個(gè)止動銷150和152，其限定滾動體裝置42和螺紋襯套44之間的相對運(yùn)動，該螺紋襯套 44以固定方式與軸38相連。所述推力件48通過彈簧元件46預(yù)加載于正常位置，其在圖 11和12中示出，并且其中所述滾動體裝置42抵接所述止動銷152。通過所述預(yù)加載，保證所述滾動體裝置42在空載時(shí)持續(xù)返回至附圖所示的正常位置。換句話說，這就意味著例如 駐車制動狀態(tài)釋放時(shí)，當(dāng)夾緊力減小時(shí)，所述彈簧元件46最終使所述滾動體裝置42自動返 回至所示正常位置。最后，在圖11和12中還示出了星形連接件154，其以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式安裝在 螺母40上且在殼體12中以可線性移動的方式被導(dǎo)向。通過在殼體中一可線性移動的方式 被引導(dǎo)的連接件，螺母40作用于活塞終端26上，以使制動襯片20移動。另外示出了徑向 軸承156，所述軸通過徑向軸承156安裝在殼體12上。不像常規(guī)滾珠絲杠一樣，根據(jù)本發(fā)明的所述滾珠絲杠36具有如下優(yōu)點(diǎn)，其不需要 復(fù)雜的占據(jù)空間的滾動體返回機(jī)構(gòu)。因此其在軸向和徑向的尺寸相對較小。由于滾動體裝 置42通過彈簧元件46相應(yīng)返回至其正常位置，在每次致動和接下來的返回后，總是可獲得 相同的最大可用制動器作用行程。磨損補(bǔ)償僅通過螺母40的后續(xù)移動而進(jìn)行。另外應(yīng)當(dāng) 被提到的是，這種對磨損的跟蹤可總是在兩個(gè)制動操作之間進(jìn)行。這也保證了對于實(shí)際夾 緊作用，根據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠36必須僅進(jìn)行一個(gè)相對小的行程例如2mm。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動車制動器按如下方式操作在腳踏閘制動操作期間，如上所述，馬達(dá)32被供能使得齒輪70在圖4中逆時(shí)針方 向旋轉(zhuǎn)(圖5中順時(shí)針方向)。接下來，所述齒輪74被驅(qū)動并最終驅(qū)動定位襯套52。旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動通過螺旋彈簧50被傳送至軸38，其中所述螺旋彈簧50已被預(yù)加載至如下程度即給 定相對較低的夾緊力(通常在腳踏間制動操作期間出現(xiàn))，在定位襯套52和傳動元件51之 間不發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)。換句話說，在腳踏閘制動作用期間，螺旋彈簧50作為不屈服的剛性元 件，結(jié)果在腳踏閘制動操作的制動作用期間不發(fā)生由螺旋彈簧50引起的減速。所述制動襯片16和20的使用根據(jù)制動踏板的致動和/或根據(jù)驅(qū)動輔助系統(tǒng)如防 抱死系統(tǒng)，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，制動能再生控制系統(tǒng)等而起進(jìn)行。為了在腳踏閘制動操作 期間釋放所述制動器，齒輪70相應(yīng)地沿另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。如上所述，阻止裝置100在腳踏 閘制動操作期間可被保持不活動，因?yàn)樗鰲U112作用于環(huán)形彈簧102的自由端，并且使該 自由端相對于齒輪70移動。然而，控制所述阻止裝置110的其它可行方式將參考圖16至 18進(jìn)行描述。另一方面，在駐車制動操作期間期望的是，在制動器作用期間達(dá)到特定夾緊力水 平，且盡管在制動襯片16和20上進(jìn)行與冷卻有關(guān)的沉降過程，也永久地基本上保持該水 平。為此，制動器10以如上所述參考腳踏間制動操作的相同方式被致動，但是具有更大的 夾緊力。初始通過所述馬達(dá)驅(qū)動器達(dá)到例如22kN的夾緊力水平。例如其可根據(jù)圖10中的 圖表所示。所述螺旋彈簧50以如下方式被預(yù)加載，即在軸38和定位襯套52之間發(fā)生的相 對旋轉(zhuǎn)僅需要約為16. 5kN的力。當(dāng)夾緊力進(jìn)一步增加，所述螺旋彈簧50被另外更強(qiáng)地加載超過其預(yù)加載程度直 至間隙d已被完全越過。然后再次以陡坡梯度升高。這就表示為根據(jù)圖10連續(xù)線上的節(jié) 點(diǎn)K1和K2。換句話說，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)K1和K2之間的曲線部分準(zhǔn)確地表示在間隙d的行程期 間螺旋彈簧50的額外加載。在已達(dá)到點(diǎn)K2之后，制動器被再次施加更陡特征直至夾緊力 接近為21. 5kN，其對應(yīng)總共約1. 5mm的制動器作用行程。如所知道的，在駐車制動狀態(tài)制動襯片冷卻后，通常發(fā)生沉降過程，即制動襯片輕 微收縮。因此，作用于制動盤的制動作用力降低。然而，需要保證盡管進(jìn)行這種沉降過程，
9但是仍保持足夠高的大約16. 5kN的夾緊力以保證可靠的駐車制動狀態(tài)。這種沉降過程可 在特定范圍內(nèi)通過螺旋彈簧50得到補(bǔ)償。換句話說，由螺旋彈簧50的夾緊力驅(qū)動的軸38， 在制動襯片16和20熱收縮的情況下，被“過壓”和/或“過旋轉(zhuǎn)”，其中所述夾緊力可持續(xù) 保持在16. 5kN的期望水平之上。另外應(yīng)當(dāng)提到的是，如上所述，當(dāng)進(jìn)入駐車制動狀態(tài)時(shí)，最初沒有機(jī)械驅(qū)動裝置30 阻止。僅當(dāng)夾緊力約已經(jīng)達(dá)到21. 5kN且馬達(dá)32已被切斷時(shí)，阻止裝置110開始活動且阻 止齒輪70沿釋放位置方向的旋轉(zhuǎn)。所述阻止裝置110以如下方式作用即由應(yīng)用的制動導(dǎo) 致的回復(fù)力矩可被以阻止飛輪的方式支撐在所述阻止裝置上。為釋放駐車制動器，線圈118被激勵(lì)且桿112被推到環(huán)形彈簧的端部106上，使得 環(huán)形彈簧102的包繞作用被解除且環(huán)形彈簧102釋放齒輪70以旋轉(zhuǎn)進(jìn)入制動器的非夾緊位置。如上所述，阻止裝置110可以以各種方式操作。環(huán)形彈簧102可以各種方式被切 換至可以釋放部件104的狀態(tài)。例如，為了移動桿12，每次馬達(dá)被供能時(shí)，可激勵(lì)線圈118。 這通過在圖16中表示的類型的回路實(shí)現(xiàn)。可選擇的是，可以僅進(jìn)行線圈118的方向電流激勵(lì)，即根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向的激 勵(lì)。換句話說，阻止裝置110僅在馬達(dá)沿制動作用方向旋轉(zhuǎn)時(shí)起作用。這通過使用兩個(gè)二 極管而實(shí)現(xiàn)，如圖17所示。進(jìn)一步可選擇的是，如圖18所示，采用用于具有永磁繼電器的螺線管的回路，其 中在馬達(dá)回路和用于控制阻止裝置100的回路之間插入整流器。圖19和20示出了根據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠的另一實(shí)施方式。在該實(shí)施方式的描述 中，與圖11-15的描述中用于相同類型的元件或相同作用的原件用相同的標(biāo)記，只是在后 面加了后輟“a”。在圖19中，可以看出軸38a由兩個(gè)部件構(gòu)成，即延伸部160a和軸體162a。所述延 伸部160a和軸體162a以固定方式相互螺紋連接。所述軸體162a是實(shí)心的，且與圖11_15 的第一實(shí)施方式相比較，沒有中心開口。所述軸體162a在其外周表面構(gòu)造有導(dǎo)軌槽結(jié)構(gòu) 45a。所述滾動體裝置42a的滾動體在該導(dǎo)軌槽結(jié)構(gòu)中運(yùn)動。所述滾動體裝置42a的滾動 體容納在襯套形罩146a中。此外，所述滾動體裝置42a的滾動體在螺紋襯套44a中運(yùn)行， 螺紋襯套44a以固定方式與活塞式螺母40a相連，特別是壓入配合在其中。在所述軸體162a上，即在襯套式罩146a的從螺旋襯套44a突出的部分的部，安裝 有壓縮扭轉(zhuǎn)彈簧164a。從圖20中可以看出，彈簧164a通過其一傾斜端以固定方式固定在 襯套44a上而通過其另一傾斜端以固定方式固定在滾動體裝置42a的襯套式罩146a上。所 述壓力扭轉(zhuǎn)彈簧164a確保滾動體裝置42a預(yù)加載到圖19所示的正常位置。根據(jù)圖19和20所示實(shí)施方式的滾珠絲杠36a具有與參考圖11_15基本相同的操 作模式，且因此還具有參考圖11-15如上所述的相同優(yōu)點(diǎn)。僅僅不同的是，所述彈簧164a 在螺旋襯套44a和滾動體裝置之間作用，因此將滾動體裝置42a預(yù)加載到其正常位置。根據(jù)圖19和20的布置，可以整體達(dá)到更緊湊的設(shè)計(jì)，特別是通過這種布置，可以 實(shí)現(xiàn)制動活塞的更加緊湊的設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
一種用于機(jī)動車制動器(10)特別是可機(jī)電致動的機(jī)動車制動器的滾珠絲杠(36；36a)，所述滾珠絲杠包括可旋轉(zhuǎn)的軸(38)；螺母(40)，根據(jù)所述軸的旋轉(zhuǎn)所述螺母可相對于所述軸(38)軸向運(yùn)動；和滾動體裝置(42)，所述滾動體裝置布置在所述軸(38)和所述螺母(40)之間并且可相對于所述軸(38)和所述螺母(40)移位，所述滾珠絲杠的特征在于，所述滾動體裝置(42)通過設(shè)置在所述滾動體裝置(42)外的至少一個(gè)彈簧元件(46)預(yù)加載到預(yù)定正常位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述滾珠絲杠包括推力件(48)， 所述推力件(48)與所述滾動體裝置(42)相互作用，并且所述彈簧元件(46)作用在所述推 力件(48)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述推力件(48)以相對于所述 軸(38)可移位的方式被引導(dǎo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述推力件(48)為襯套式 結(jié)構(gòu)，并且容納在所述軸(38)的定位口(42)中。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述軸(38)以可旋 轉(zhuǎn)地固定的方式與具有用于滾動體裝置(42)的導(dǎo)軌槽(45)的螺紋襯套(44)相連。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述滾珠絲杠包括 止動件(150，152)，所述止動件限制所述滾動體裝置(42)相對于所述軸(38)的相對運(yùn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述止動件(150，152)設(shè) 置在所述螺紋襯套(44)上。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧 元件(46)設(shè)置在所述軸(38)內(nèi)并且在一端緊固到所述軸(38)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36a)，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧 元件(46a)設(shè)置在所述軸(38a)外，其中所述彈簧元件(46a)在一端緊固到所述滾動體裝 置(42a)，在另一端作用在所述螺紋襯套(44a)上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述滾動體裝置 (42)包括滾動體鏈。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述滾動體裝置 (42)包括襯套式滾動體罩。
12.根據(jù)權(quán)利要求9和11所述的滾珠絲杠(36a)，其特征在于，所述襯套式滾動體罩 (146a)在所述軸(38a)和所述彈簧元件(46a)之間延伸。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36)，其特征在于，所述至少一個(gè)彈 簧元件(46)采取預(yù)加載的拉伸彈簧、壓縮彈簧或扭轉(zhuǎn)彈簧的形式。
14.一種機(jī)動車制動器(10)，特別是可機(jī)電致動的機(jī)動車制動器，所述機(jī)動車制動器 (10)包括可相對于殼體(12)移位的制動襯片(20)；馬達(dá)驅(qū)動器(32)；和設(shè)置在所述制動 襯片(20)和所述馬達(dá)驅(qū)動器(32)之間的移位機(jī)構(gòu)，所述機(jī)動車制動器(10)的特征在于， 所述移位機(jī)構(gòu)包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾珠絲杠(36)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)動車制動器(10)，其特征在于，通過所述馬達(dá)驅(qū)動器(32)可使得所述滾珠絲杠(36)的所述軸(38)旋轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的機(jī)動車制動器(10)，其特征在于，所述馬達(dá)驅(qū)動器 (32)包括齒輪裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車制動器(10)特別是可機(jī)電致動的機(jī)動車制動器的滾珠絲杠(36)，其包括可旋轉(zhuǎn)的軸(38)；根據(jù)軸的旋轉(zhuǎn)相對于軸(38)可軸向運(yùn)動的螺母(40)；和布置在所述軸(38)和螺母(40)之間且可相對于所述軸(38)和螺母(40)移位的滾動體裝置(42)。滾動體裝置(42)通過至少一個(gè)彈簧元件(46)預(yù)加載到預(yù)定正常位置。本發(fā)明還涉及具有所述滾珠絲杠的車輛制動器。
文檔編號F16H25/22GK101821141SQ200880109682
公開日2010年9月1日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月1日
發(fā)明者維爾弗里德·吉林, 貝內(nèi)迪克特·奧利格 申請人:盧卡斯汽車股份有限公司