电操纵的摩擦制动器的制造方法
【专利说明】
[0001] 本分案申请是基于中国发明专利申请号201480022622. 2 (国际申请号PCT/ EP2014/054531)、发明名称"电操纵的摩擦制动器"、申请日2014年3月10日的专利申请的 分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种电操纵的摩擦制动器，该摩擦制动器包括由操纵装置操纵的制动 衬片。
【背景技术】
[0003] 本发明涉及一种电操纵的制动器，即如下的制动器，在该制动器中，电促动器（例 如电机）通过传动部件（例如杠杆、螺纹件、滚珠丝杠、凸轮、偏心件、流体、气体等）使制动 衬片（例如制动盘）压紧到摩擦面（例如制动盘或制动鼓）上。通过操纵位移设计力的变 化曲线在电操纵的制动器中对于用于施加制动力矩的操纵时间和能量消耗是重要的。
[0004] 关于短的操纵时间的高要求和对于压紧力的需求尤其适用于车辆的电操纵的脚 制动器。例如对于现今的车辆要求大约200ms的用于全制动的操纵时间。在此，在现今的 车辆上，前轮-盘式制动器产生30至40kN的衬片压紧力，在有些情况下还明显更多。因为 操纵位移X衬片压紧力是用于操纵制动器的能量需求并且在给定操纵时间时导致需要的 操纵功率，所以明显的是，需要按照大的电功率的电促动器。当用40kN的衬片压紧力为了 完全制动走过2mm的操纵位移时，能量需求大约为40Ws。在此，当制动过程在0. 2秒中执行 时，需要由电促动器施加的每次制动至少200W的平均机械功率。但是，用于电促动器的可 使用的结构空间、重量、成本和电流需求使得发动机功率保持为小的，所以不可使用任意大 的电促动器。
[0005] 在线性的电操纵的制动器中、即在线性的传动机构（例如螺纹件、滚珠丝杠、流 体）中，在假设摩擦系数恒定的情况下，由于操纵位移和促动器之间的线性关系（力、力 矩）在具有增加的制动力矩的摩擦面上需要线性的从零增加至最大值的衬片压紧力。在 此，线性的制动器所需的传动比由需要的最大力（完全制动）确定，因为该最大力必须被保 证，并且为了所有较小的衬片压紧力保持恒定。但是这是不利的，因为在所有其它的（通常 为经常发生的）情况下，电促动器可能被不最优地充分利用并且是超尺寸的。因此，在这 种线性的制动器中，电促动器以比可能的载荷更小的负载运行直至所设计的完全制动，但 是其中，传动比以及因此可实现的操纵时间由在完全制动情况之前预给定的恒定的减速比 (Untersetzung)确定。因此，在用于不符合完全制动情况的制动的线性的制动器中，不能实 现最优的或者说尽可能短的操纵时间。
[0006] 此外，电操纵的制动器的成本压力也高，因为其必须与相对简单的液压制动器竞 争。因此，在电促动器上的每个可能的成本优化是重要的。在此合适的是，电促动器可保持 为越小那么该电促动器越便宜。
[0007] 对于线性的制动器的改进导致非线性的电操纵的制动器，如在W0 2010/133463 A1中描述的，其中，促动器和制动衬片之间设置有非线性的传动机构（例如凸轮、偏心件、 非线性斜坡等）。在W0 2010/133463 A1中，例如具有偏心的销子或凸轮的轴固定在制动衬 片上，由操纵机构转动。在此，电机的转矩通过传动杆和杠杆传递到制动器的非线性的传动 机构上。通过销子或凸轮的偏心度，制动衬片压紧到摩擦面上，产生操纵位移或轴的转动角 度与衬片压紧力或产生的制动力矩之间的非线性的关系。在此，通过偏心件或凸轮也产生 力传动（小的路径导致大的力），因此，电促动器能更小地设计尺寸。由此，操纵时间相对于 线性的电操纵的制动器有所减少。
[0008] 通常，制动器的装配情况（尤其在车辆制动器中）是这样的：只提供用于容纳制动 器的非常有限的结构空间，因此，必须使用更小的结构尺寸的电机。在此，由优选小的电机 的高转速也必须产生制动衬片的非常大的压紧力。这可替代W0 2010/133463 A1的传动杆 和杠杆地例如也通过由电机驱动的变速器实现。在此，例如变速器的输出级使具有偏心件 或凸轮的集成在变速器中的轴转动，其中，非线性的传动机构又作用在制动器衬片上。用这 种变速器使得在极小的结构空间上也能实现1 :40的传动比，由此可使用小的电机。因此， 操纵时间还可进一步减少。但是，这种变速器成本非常高并且因此也是昂贵的。
[0009] 由W0 01/90595 A1已知一种驻车制动器，其中，制动调节-传动杆由电驱动的驱 动连接装置操纵。所述驱动连接装置以由电机转动的凸轮以及沿该凸轮的面导向的调节元 件的形式构成。在此，凸轮构成为使得在电机上形成恒定的转矩，以便减少制动时间并且实 现制动调节-传动杆的尤其快的平移运动。
[0010] 为了松开摩擦制动器经常张紧有回位弹簧，所述回位弹簧在松开摩擦制动器时 松弛并且通过在此被释放的能量打开摩擦制动器。例如，DE 10 2006 012 076 A1示出 一种电操纵的摩擦制动器，其中，在操纵期间张紧回动弹簧并且所述回动弹簧为了松开 而松弛。因此，电驱动器必须在摩擦制动器的整个操纵期间施加用于张紧该缓解弹簧 (Lcisefcd奴）:的能量。
【发明内容】
[0011] 现在，本发明的目的在于，进一步减少电操纵的摩擦制动器的可实现的操纵时间 并且同时保持摩擦制动器低成本。
[0012] 该目的按本发明地由此实现：操纵装置为了制动由弹簧驱动并且电促动器保持摩 擦制动器打开，从而在无电流的状态下弹簧操纵摩擦制动器，其中，在操纵装置上设置第一 传动机构以及设置具有凸起曲线的第二传动机钩，第一传动机构与制动衬片连接，并且在 第一传动机构上设置耦联机构，其中，在所述耦联机构上设置追随元件，所述追随元件在弹 簧的作用下为了操纵第一传动机构追随凸起曲线。第二传动机构能够施加大量在操纵装置 中所需的传动，由此，操纵装置能够被减轻载荷。通过第二传动机构的附加的传动减少摩擦 制动器的操纵时间。
[0013] 当杠杆的第一端部可旋转支承地设置在耦联机构中并且杠杆的第二端部与该第 一传动机构连接时，耦联机构和第一传动机构的连接在设计结构方面非常简单地实现。
[0014] 当第二传动机构构成为具有凸起曲线的凸轮或滑杆导向装置时并且弹簧使凸轮 或滑杆导向机构转动时，得到尤其简单和有利的实施方案。因此，操纵装置能以简单的和耐 用的结构性的机构并且非常紧凑地实现。
[0015] 当设置有两个第一传动机构时，有利的是，它们为了构成平行四边形传动装置分 别通过杠杆与耦联机构连接。通过平行四边形以简单的成本低的方式产生两个传动机构的 强制性的同步。
[0016] 在备选的实施方案中，耦联机构构成为曲柄杠杆，其曲柄铰链通过追随元件沿着 凸起曲线导向，其中，在曲柄杠杆的第一腿上作用有弹簧并且曲柄杠杆的其它腿与第一传 动机构连接。通过曲柄杠杆能在第二传动机构中实现尤其高的传动比。
[0017] 当在凸起曲线中设置凹处时能实现非常简单的驻车制动功能，在该凹处中追随元 件占据稳定的位置。由此，操纵装置能在特定的位置（驻车制动）中固定并且只能通过外 部的力松开。
[0018] 第一传动机构优选地构成为偏心传动机构或凸轮传动机构，因为由此能以简单的 机构在小的操纵位移中实现高传动比。
[0019] 尤其有利的是，凸起曲线相应于第一传动机构的位移传动特性曲线地成形。有利 地，弹簧作用到弹簧凸轮上，所述弹簧凸轮设置在第一传动机构上。在此，有利的是