具有磨损调整设备的盘式制动器以及用于运行盘式制动器的磨损调整设备的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的具有磨损调整设备的盘式制动器。本发明还涉及一种用于运行尤其是用于机动车的盘式制动器的磨损调整设备的方法和设备。
【背景技术】
[0002]车辆和特定的技术设备常常使用摩擦制动器，以便转换动能。在此，在轿车和商用车领域中特别优选盘式制动器。在盘式制动器的典型的结构形式中，所述盘式制动器包括带内部机械装置的制动钳，通常还包括两个制动衬片和制动盘。经由气动操纵的气缸将气缸力引入到内部机械装置上，气缸力通过偏心轮机构放大并且作为压紧力经由螺纹杆传递到制动衬片和制动盘上，经由丝杠补偿制动盘和制动衬片的磨损。
[0003]压紧力经由两个制动衬片作用到制动盘上。因为所述衬片在结构上设计为磨损件，所述衬片通常比制动盘软，即衬片在其使用寿命上承受衬片厚度的改变，即所述衬片磨损。制动盘也会磨损。由于这种磨损，有必要通过磨损调整补偿由磨损引起的改变，并进而设定恒定的气隙。为了将制动器的响应时间保持为小的，为了确保制动盘的活动自如，并且为了维持用于极限负载情况的行程储备，恒定的气隙是需要的。
[0004]现在已知机械的和电动的调整机构。
[0005]文献DE102004037771A1描述磨损调整设备的一个示例。在此，驱动转动运动例如由扭矩限制装置例如借助滚珠坡道经由连续作用的离合器(滑转式离合器)传送至压力杆的调节螺杆。气隙在此被连续调节。
[0006]在机械的调整装置中，调整速度与调整装置驱动装置的传动比相关。然而由于结构空间原因，大传动比并不总是可能的。
[0007]在车辆技术中总是存在需求:节约重量和成本，例如在安装和维护时，同时应实现在能量方面即燃料方面的节约。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于，提供一种改进的盘式制动器。
[0009]另一目的是，提出一种用于提高调整速度的方法。
[0010]所述目的通过具有权利要求1的特征的盘式制动器实现。此外，所述目的通过具有权利要求15的特征的方法实现。
[0011]本发明实现一种具有调整设备的盘式制动器，该调整设备的驱动装置配备有操纵器，所述操纵器具有操纵轮廓，所述操纵轮廓以一定角度设置在操纵器上并且与调整装置的驱动元件的轮廓区段接合。由于这种紧凑的结构得到下述优点:在操纵器和调整装置之间实现高传动比，由此得到高调整速度。
[0012]术语“调整速度”在此表示将当前过大气隙再次调节到额定气隙上的速度。
[0013]根据本发明的优选压缩空气操纵的尤其用于机动车的盘式制动器包括压紧装置优选制动转动杆、至少一个分别具有一个螺纹杆的螺杆单元以及至少一个用于调整在盘式制动器的制动衬片和制动盘上的摩擦面磨损的具有调整装置的磨损调整设备，所述调整装置在驱动装置侧与压紧装置、优选与制动转动杆经由具有操纵器的驱动装置耦联，并且在从动侧与盘式制动器的所述至少一个螺杆单元耦联。操纵器具有操纵轮廓，所述操纵轮廓以一定角度设置在操纵器上并且与调整装置的驱动元件的轮廓区段接合。
[0014]借助根据本发明的方法，在不改变机械部件的情况下，可以明显提高调整速度。
[0015]对于根据本发明的用于运行优选用压缩空气操纵的尤其用于机动车的盘式制动器的调整设备的方法，所述盘式制动器包括压紧装置优选制动转动杆以及至少一个分别具有一个螺纹杆的螺杆单元，所述磨损调整设备与压紧装置、优选与制动转动杆耦联，所述方法包括下述方法步骤:(SI)在制动过程期间确定参数，借助于所述参数能推断出盘式制动器的制动衬片和相关的制动盘的当前磨损，并且根据在制动过程期间确定的参数估算盘式制动器的制动衬片和制动盘的磨损；(S2)将这样估算的磨损与参考值比较，并且当达到或超过参考值时，确定制动操纵的次数；并且(S3)根据所确定的制动操纵的次数操纵盘式制动器，以用于以高调整速度运行磨损调整设备。
[0016]在从属权利要求中说明其它有利的方案。
[0017]在一种实施形式中，操纵器和操纵轮廓形成L形的造型，角度约为90°。由此能够实现非常紧凑的结构以及调整装置与驱动装置的简单组装。此外能够实现最大传动比并进而能够实现高调整速度。用于调整装置部件的结构空间也变大。
[0018]在另一实施形式中，操纵器构成为具有杠杆臂的杠杆，所述杠杆臂平行于调整装置从压紧装置的枢转轴线延伸至调整装置的驱动元件并且紧密地设置在调整装置旁边，操纵轮廓具有杠杆臂，所述操纵轮廓的杠杆臂从上述杠杆臂的端部延伸至调整装置的调整装置轴线。以这种方式能够实现操纵器的杠杆臂的最大结构长度，同时能够将操纵轮廓的杠杆臂的结构长度设计为最小。
[0019]在此提出，操纵器的杠杆臂和操纵轮廓的杠杆臂形成在压紧装置和调整装置之间的按以下公式=hl/h2的传动比i，其中一个杠杆臂设计为具有最大长度，并且另一杠杆臂具有最小长度。由此能够实现大传动比，该大传动比用于相对于现有技术提高的调整速度。
[0020]在再一实施形式中，调整装置包括:驱动元件，在所述驱动元件上沿轴向在两侧分别设置有滚动体装置，其中一个滚动体装置构成为滚动支承件，并且另一个滚动体装置构成为具有单向离合器的滚珠坡道离合器；与滚珠坡道离合器耦联的压力元件，所述压力元件与滚珠坡道离合器的一个区段形成过载离合器；与压力元件耦联的从动元件，用于与耦联轮耦联，所述耦联轮构成为用于与螺杆单元耦联；用于产生滚珠坡道离合器和过载离合器的预紧力的蓄能元件；以及承载体，所述承载体在一端上与支承盘连接，并且围绕所述承载体在轴向上与支承盘串联地设置有驱动元件、各滚动体装置、过载离合器、从动元件和蓄能元件，蓄能元件设置在承载体的贴靠区段和压力元件之间。
[0021]本发明实现一种节约空间的、紧凑的并且易于更换的调整装置，所述调整装置提供在径向上围绕螺纹杆的紧凑结构。该调整装置的几乎其所有功能构件至少部分包围螺纹杆。与上面描述的驱动装置共同作用，得到提高的调整速度。
[0022]在一种实施形式中，调整装置的承载体以套筒形式构成，承载体的内部设计为用于容纳相配的盘式制动器的螺杆单元的螺纹杆。套筒形式实现重量和材料节约，并且此外产生将调整装置套装到螺纹杆上的可能性。
[0023]在此提出，承载体具有支承区段和容纳区段，所述支承区段和容纳区段经由肩部连接，支承区段比容纳区段具有更小的外直径。由此可能的是，在没有大偏差的情况下获得调整装置的尽可能均匀的外直径。
[0024]在另一设计方案中提出，容纳区段的另一端部构成为用于蓄能元件的贴靠区段。由于套筒形式，能够简单地制造承载体，贴靠区段也能在一个制造过程中建立。
[0025]此外提出，从动元件也以套筒形式构成有两个圆柱形区段，所述圆柱形区段同样能够容易地通过成型在没有附加切削加工的情况下制成。此外提出，从动元件的两个圆柱形区段具有不同直径并且经由肩部区段连接，其中一个圆柱形区段作为从动耦联区段比另一圆柱形区段具有更大的直径，所述另一圆柱形区段构成为用于与耦联轮耦联的从动区段。因此可能的是，蓄能元件设置在从动元件的从动耦联区段和承载体之间。从动元件的该设计方案能同时够实现对污物的遮盖和防护。
[0026]在再另一实施形式中，从动元件的从动区段延伸到耦联轮的内部空间中并且与耦联轮的内部轮廓经由传递元件、优选滚珠共同作用。以这种方式能够为了安装、维护和更换，快速实现简单地插入和拔出于耦联轮。因为耦联轮在另外的设计方案中也同时包含同步装置的同步齿轮的功能，因此对于安装、维护和更换工作而言不必拆卸同步装置，这节约时间和成本。因此实现调整装置与同步装置的解耦。
[0027]此外，耦联轮在再另一设计方案中设有接合区段，所述接合区段设置用于与相配的盘式制动器的螺杆单元的螺纹杆抗扭地共同作用。接合区段可以例如具有突起，所述突起与相关的螺纹杆的轴向槽共同作用。因此，不仅确保简单的安装和拆卸，而且也能够实现在耦联轮和螺纹杆之间的轴向的相对可移动性。
[0028]当耦联轮在另一实施形式中具有用于与相配的盘式制动器的同步装置的同步器件耦联的同步区段时，获得耦联轮的良好功能性的优点。同步区段例如可以是链齿，并且同步器件是链。
[0029]在另一实施形式中，驱动元件具有轮廓区段，所述轮廓区段构成为，用于与相配的盘式制动器的压紧装置优选制动转动杆的操纵器的操纵轮共同作用。例如轮廓区段可以是环绕地构成的齿部，使得能够实现在操纵器和驱动元件之间的简单定向。
[0030]在另一实施形式中提出，滚珠坡道离合器的坡道环和驱动元件借助于弹性的耦联元件、优选扭转弹簧耦联。以这种方式，坡道滚珠能够在滚珠坡道离合器的滚珠坡道中处于特定位置或进入特定位置中。此外，因此能够实现单向离合器的间隙减小。
[0031]在方法的另一实施形式中提出，在方法步骤(S3)中，盘式制动器的压紧力选择为，盘式制动器的响应力刚好被达到。因此可能的是，制动器能够多次相继地压紧，而不进行制动，但是执行调整。
[0032]在再另一实施形式中，在第一方法步骤(SI)已被执行的制动过程中已经在缓解盘式制动器时执行方法步骤(S3)。因此可以进一步提高调整速度。
[0033]在另一实施形式中提出，盘式制动器的制动衬片和制动盘的磨损的估算在方法步骤(Si)中借助于估算法执行。这样的估算法例如可以借助于可快速确定的参数值使用预先存储的表格中的磨损值，由此能够实现快速执行。作为替换或补充，估算法可以借助算法执行。
[0034]在再另一实施形式中，盘式制动器是上面说明的盘式制动器。
[0035]用于执行上面说明的方法的设备具有盘式制动器和控制装置。
[0036]通过提高调整速度，快速地达到盘式制动器的额定气隙。此外节约在气隙过大时为克服过大气隙而操纵制动器所需的能量，例如节约压缩空气。这种能量节约引起更小的燃料消耗。
[0037]因此即使在盘式制动器高负载之后也得到最大制动性能。
[0038]此外能够实现制动器的短响应时间。
[0039]在对轴进行制动时实现制动力矩偏差的减小。
【附图说明】
[0040]现在根据示例性的实施形式参考附图详细阐述本发明。附图如下:
[0041]图1示出根据本发明的设备的实施例的示意图和具有磨损调整设备的实施例的根据本发明的盘式制动器的示意俯视图；
[0042]图2示出如图1的根据本发明的盘式制动器的示意性的局部剖视图；
[0043]图3示出如图1的根据本发明的盘式制动器的一种方案的从压紧侧观察的示意图；
[0044]图4和4a示出根据本发明的盘式制动器的该方案沿着如图2的线A-A在不同磨损状态下的示意剖视图；
[0045]图5和5a示出根据本发明的盘式制动器的该方案沿着如图2的线B-B在不同磨损状态下的示意剖视图；
[0046]图6示出如图4的磨损调整设备的调整装置的实施例的放大剖视图；
[0047]图7示出如图6的调整装置在已装入的装态下；
[0048]图8示出具有操纵器的制动转动杆的示意透视图；
[0049]图9示出控制装置的实施例的示意框图；
[0050]图10和11示出根据本发明的方法的实施例的示意流程图。
【具体实施方式】
[0051]在图1中示出根据本发明的设备200的实施例的示意图和具有磨损调整设备11的实施例的根据本发明的盘式制动器I的示意俯视图。图2示出如图1的根据本发明的盘式制动器I的示意性的局部剖视图。
[0052]用于执行根据本发明的用于提高盘式制动器I的调整速度的方法的设备200包括盘式制动器I和控制装置100。
[0053]盘式制动器I具有带制动盘轴线2a的制动盘2。制动盘2由在此构成为浮动钳的制动钥' 4跨骑。在制动盘2的两侧设置有分别具有制动衬片支座3a的制动衬片3，在此仅示出压紧侧的制动衬片3及其制动衬片支座3a。反作用侧的制动衬片在此没有示出，但是可容易地想象并且另外在下面在图