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盘式制动器的电磨损补偿调整装置、相应的盘式制动器和用于测量、调节气隙和测量磨损的方法

摘要

盘式制动器(1)的、尤其是用于机动车的盘式制动器的电磨损补偿调整装置(10),用于调整在盘式制动器(1)的、尤其是用于机动车的盘式制动器的制动衬片(3、3a)和制动盘(2)上的摩擦面磨损,具有压紧装置、优选具有制动转动杆(9),所述磨损补偿调整装置包括:电机(12);传动装置(13);和从动元件(15)。从动元件(15)与夹紧套筒(16)不可相对转动地连接,其中,夹紧套筒(16)在其内侧上具有向内伸出的纵向肋。本申请还涉及一种具有电磨损补偿调整装置(10)的相应的盘式制动器(1)和一种用于测量并调节这样的制动器的气隙和测量该制动器的磨损的方法。

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法律信息

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  • 2020-02-21

    授权

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  • 2018-08-10

    实质审查的生效 IPC(主分类):F16D55/2255 申请日:20161010

    实质审查的生效

  • 2018-07-17

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的盘式制动器的、尤其是用于机动车的盘式制动器的电磨损补偿调整装置。本发明还涉及一种相应的盘式制动器和一种用于测量并且调节这样的盘式制动器的气隙以及测量该盘式制动器的磨损的方法。

背景技术

车辆、尤其是机动车装备有摩擦制动器,以便转换动能。在此尤其在轿车和商用车领域中优选盘式制动器。在盘式制动器的典型的构造型式中,该盘式制动器包括制动钳连同内部机械装置、通常两个制动衬片和制动盘。经由气动操纵的缸将缸力导入到内部机械装置上,该缸力通过偏心机构放大并且作为压紧力经由螺杆传递到制动衬片和制动盘上,其中,经由螺杆补偿制动盘的和制动衬片的磨损。

压紧力经由两个制动衬片作用在制动盘上。因为衬片在结构上设计为磨损部件,所以这些衬片通常比制动盘软,亦即,这些衬片在其使用寿命期间经历衬片厚度的变化,这些衬片磨损。制动盘也可能磨损。从该磨损中得出如下必要性:磨损补偿调整装置补偿由于磨损而导致的变化并且因此调节出恒定的气隙。需要恒定的气隙,以便使制动器的响应时间短、确保制动盘的自由度并且为极限负荷情况维持行程预留量。

文献DE 10 2004 037 771 A1描述一种磨损补偿调整装置的例子。在此,驱动转动运动例如从(例如具有球斜面的)扭矩限制装置经由连续起作用的离合器(打滑离合器)传递到压柱的调节杆上。在此,连续地调节气隙。

文献DE 10 2012 108 672 B3描述一种补偿调整装置的例子。

在此,被认为不利的是,在机械式补偿调整器中太小的或太大的气隙不能保持在最佳范围中并且不能由情形决定地适配。在此,在气隙太小的情况下可能出现所谓的带有滑磨力矩的滑磨,所述滑磨可能导致制动衬片和制动盘过早磨损以及较高的燃料消耗。

在几何上,所谓的设计气隙在构件的制造公差之内形成,其中,必须提前考虑(vorhalten)构件尺寸、构件的热膨胀和弹性变形的最不利的组合,该最不利的组合在构件尺寸的工艺波动中、在运行中随着温度和负荷而变化,并且可能具有强的差异。

DE 10252301 B4描述用于说明一种具有电驱动的补偿调整装置的盘式制动器的例子。

发明内容

本发明的任务在于,创造一种防止或至少明显防止上述缺点的改进的补偿调整装置。

另一个任务是提供一种改进的盘式制动器。

又另一个任务在于,创造一种改进的用于测量气隙、调节气隙以及测量磨损的方法。

该任务通过一种具有权利要求1特征的电磨损补偿调整装置、一种具有权利要求13特征的盘式制动器解决,并且通过具有权利要求18和20的特征的方法解决。

创造一种具有从动元件以及夹紧套筒的电磨损补偿调整装置。夹紧套筒可以以简单的方式用于直接驱动盘式制动器的螺纹柱,用以补偿调整摩擦面磨损。

按照本发明的盘式制动器的、尤其是用于机动车的盘式制动器的电磨损补偿调整装置用于补偿调整在盘式制动器的、尤其是用于机动车的盘式制动器的制动衬片和制动盘上的摩擦面磨损,所述盘式制动器具有压紧装置、优选具有制动转动杆,所述磨损补偿调整装置包括电机、传动装置和从动元件。从动元件与夹紧套筒不可相对转动地连接,其中,夹紧套筒在其内侧上具有向内伸出的纵向肋。尤其是,机动车可以是商用车。

备选地,在具有双柱的盘式制动器的一种实施方式中,可以使传动从动装置直接与同步单元的链轮接合。链轮在此可以理解为同步轮。在此,传动从动装置沿周向方向与链轮形锁合地连接。通过该形锁合的连接,可以将从补偿调整单元引入的转动运动传递到同步单元和杆上。在传动从动装置与链轮之间的连接在此可以设计有径向间隙,以便在最大为1°的范围中补偿桥/横杆的运动。

在该备选的实施方式中,按照本发明的盘式制动器的、尤其是用于机动车的盘式制动器的电磨损补偿调整装置用于补偿调整在盘式制动器的、尤其是用于机动车的盘式制动器的制动衬片和制动盘上的摩擦面磨损,所述盘式制动器包括压紧装置、优选包括制动转动杆,所述磨损补偿调整装置包括电机、传动装置和从动元件。从动元件直接与同步轮不可相对转动地连接,其中,同步轮构成用于与要配置的盘式制动器的螺杆不可相对转动地接合。

这种实施方式的一种变型方案的特征在于,从动元件与同步轮一体地构成,由此减少部件数量。

一种按照本发明的盘式制动器、优选压缩空气操纵的、尤其是用于机动车的盘式制动器包括:压紧装置、优选包括制动转动杆;分别具有一个螺纹柱的至少一个螺杆单元;和具有控制单元的至少一个电磨损补偿调整装置;所述盘式制动器包括上述的磨损补偿调整装置。

得到一种节省空间的、紧凑的并且能容易且有利地简单装配在螺纹柱上的磨损补偿调整装置。螺纹柱可以具有纵向凹槽,可以以简单的方式使同步轮的纵向肋与所述纵向凹槽接合。同步轮进一步经由径向的、形锁合的连接与夹紧套筒接合,所述径向的、形锁合的连接能实现在同步轮与夹紧套筒之间的可纵向移动性。这例如可以通过夹紧套筒经由在球保持架中的球与同步轮接合来实现,其中,同步轮与螺杆接合。

为此规定,夹紧套筒在其自由端部上构成有接合区段,该接合区段形成夹紧套筒与要配置的盘式制动器的同步单元的第一同步轮的不可相对转动的耦联部的组成部分。

一种按照本发明的用于测量并且调节上述盘式制动器的气隙的方法包括方法步骤:(S20)提供具有电机和传动装置的磨损补偿调整装置;(S21)测量盘式制动器的当前气隙和/或调节该盘式制动器的新气隙;和(S22)经由数据接口与要配置的车辆的另外的磨损补偿调整装置进行通信,并且对所述测量和调节进行检查以及可信度测试。

一种进一步的按照本发明的用于对上述盘式制动器的制动衬片和制动盘的摩擦磨损进行磨损测量的方法包括方法步骤:(S23)确定制动衬片的初始位置,并且将初始位置存储在控制单元中;(S24)测量气隙;(S26)借助气隙的所测量的值利用总转动角度α、传动比i、规定的气隙LS和螺杆导程p按照以下计算规则计算摩擦磨损:

x磨损=x初始*i*p+LS

(S27)通过将计算出的摩擦磨损与预先确定的值进行比较来决定是否需要更换衬片,其中,在仍不需要更换衬片的情况下,跳回到方法步骤(S25);和(S28)产生关于需要更换衬片的信息,并且显示和/或通知该信息。

在所描述的两种方法的一种实施方式中,用于测量气隙并且调节气隙的方法的步骤(S21)“测量盘式制动器的当前气隙并调节该盘式制动器的新气隙”和用于对制动盘和制动衬片的摩擦磨损进行磨损测量的方法的步骤(S24)“测量气隙”彼此对应。

在此,特别有利的是,可以考虑将电机的运行值作为用于计算气隙和贴靠点的参数。

气隙可以减小至必要的最小值。滑磨力矩可以在很大程度上被排除。制动衬片和制动盘的使用寿命可以有利地延长。

进一步有利的实施方案在从属权利要求中说明。

在一种实施方式中,电机的电机轴连同驱动小齿轮和从动元件可以同轴地设置。因此,仅要求最小的结构空间。

此外,在另一种实施方式中规定,传动装置可以是两级的行星齿轮传动装置。因此达到高的传动比,由此同时可以实现防止螺纹柱由于振动而自动转动的高度的自锁。

在又另一种实施方式中,传动装置的壳体可以具有用于位置固定地紧固在要配置的盘式制动器的制动钳中的紧固区段并且具有传动区段,两级的行星齿轮传动装置设置在该传动区段中。这得到紧凑的构造。

此外,在一种进一步的实施方式中,传动装置的紧固区段和传动区段可以一体地构成,其中,具有内齿部的传动区段可以构成为两级的行星齿轮传动装置的齿圈。因此,能在窄的结构空间上实现高的功能性。

在一种更进一步的实施方式中规定,传动装置的第一传动级与电机的作为太阳轮的驱动小齿轮接合,其中,传动装置的第二传动级的第二行星架可以是从动元件的组成部分。因此,能实现紧凑的结构型式。

在一种更进一步的实施方式中规定,传动装置可以是三级的传动装置。因此达到非常高的传动比,由此可以降低对电机的功率要求。还更一般地表述,传动装置可以是多级的传动装置。因此,传动装置可以根据电机和功率要求来设计。

当电机具有高的止动力矩时,可以增大防止螺纹柱由于振动而无意调节的阻力。

在另一种实施方式中,电机可以是电子换向(EC)电机。因此,电机的转速和转矩可以借助市场上常见的成本低廉的调节器能高质量地在宽的范围内进行调节并且能由工况决定地适配。

在盘式制动器的一种进一步的实施方式中,磨损补偿调整装置可以设置在螺纹柱上方,其中,夹紧套筒套装在盘式制动器的所述至少一个螺杆单元的螺纹柱上并且至少部分地包围螺纹柱。因此,能实现一种有利地紧凑的构造。

在一种备选方案中,其中,盘式制动器还包括具有第一螺纹柱的第一螺杆单元和具有第二螺纹柱的第二螺杆单元,其中,各螺纹柱拧入一个横杆中,横杆与压紧装置、优选与制动转动杆配合作用;和具有设置在横杆中的同步轮的同步装置;磨损补偿调整装置可以设置在第一螺杆单元的第一螺纹柱上方,其中,夹紧套筒套装在第一螺杆单元的第一螺纹柱上并且至少部分地包围第一螺纹柱,并且夹紧套筒的自由端部利用在同步单元的第一同步轮中的耦联区段与第一同步轮不可相对转动地耦联。这得到紧凑的构造。

在盘式制动器的一种进一步的实施方式中规定,磨损补偿调整装置的夹紧套筒的向内伸出的肋与第一螺纹柱的纵向凹槽接合。因此,能有利地在夹紧套筒与螺纹柱之间实现不可相对转动的连接,其中,螺纹柱能相对于夹紧套筒移动地引导。

在一种备选方案中,盘式制动器、优选压缩空气操纵的、尤其是用于机动车的盘式制动器包括:压紧装置、优选包括制动转动杆;具有控制单元的至少一个电磨损补偿调整装置;具有第一螺纹柱的第一螺杆单元和具有第二螺纹柱的第二螺杆单元,其中,各螺纹柱拧入一个横杆中,横杆与压紧装置、优选与制动转动杆配合作用;和具有设置在横杆中的同步轮的同步装置。在上面描述为备选方案的磨损补偿调整装置设置在第一螺杆单元的第一螺纹柱上方,其中,从动元件至少部分地包围第一螺纹柱,并且从动元件的耦联区段与同步单元的第一同步轮不可相对转动地连接或与该第一同步轮一体地构成。

在用于测量气隙并且调节气隙的方法中规定,方法步骤(S21)包括以下子步骤:(S210)通过由控制单元沿第一转动方向接通电机来压紧制动衬片;(S211)压紧制动衬片直到制动衬片在贴靠点中接触制动盘;(S212)通过检测电机的电流升高、力传感器、距离传感器或/和用于检测在制动盘的或/和制动衬片的表面上的温度变化的温度传感器来确定该贴靠点或者说该接触;(S213)在确定贴靠点之后停止电机的转动运动,并且利用系统参数(转动步、转动角度、转动角度位置、轴向位置、传动比)计算气隙;(S214)沿与第一转动方向相反的第二转动方向接通电机,并且将制动衬片远离制动盘地调节到与计算出的气隙对应的位置;(S215)存储偏差或者说存储不仅沿顺时针方向而且沿逆时针方向(补偿调整)执行的旋转,用以计算整个转动角度用于磨损感测。

在用于磨损测量的方法的一种实施方式中规定,在方法步骤(S24)“测量气隙”中,按照上述用于测量气隙并且调节气隙的方法以确定的频度执行方法步骤“测量气隙”。

附图说明

现在借助示例性的实施方式参照附图更详细地阐述本发明。在此:

图1示出包括按照本发明的磨损补偿调整装置的一种实施例的按照本发明的盘式制动器的一种实施例的示意性剖视图;

图2示出按照本发明的根据图1的磨损补偿调整装置的一种实施例的示意性剖视图;

图3示出按照本发明的根据图1的磨损补偿调整装置的另一种实施例的示意性剖视图;

图4示出两级的行星齿轮传动装置的示意图;和

图5-6示出按照本发明的方法的示意性流程图。

具体实施方式

在图1中示出包括按照本发明的磨损补偿调整装置10的一种实施例的按照本发明的盘式制动器1的一种实施例的示意性剖视图。

盘式制动器1包括一个带有制动盘轴线2a的制动盘2。在制动盘2的两侧分别设置有一个制动衬片3、3a。各制动衬片3、3a被接纳在制动器支架4的衬片井筒中。制动盘2被一个在此设计为浮式钳的制动钳5骑跨。制动钳5包括压紧区段5a和背侧区段5b并且经由未进一步标明的轴承(固定轴承、浮动轴承)能沿制动盘轴线2a的方向移动地安装在制动器支架4上。

位于制动钳5的压紧区段5a旁边的制动衬片3被称为压紧侧的制动衬片3,而设置在制动钳5的背侧区段5b上的制动衬片3a被称为背侧的或反作用侧的制动衬片3a。

在该实施例中,盘式制动器1构成为具有一个第一螺杆单元6和一个第二螺杆单元6'的双柱式制动器,所述第一螺杆单元和第二螺杆单元分别带有一根螺杆轴线6a、6'a。各螺杆轴线6a、6'a彼此平行地且平行于制动盘轴线2a地延伸。第一螺杆单元6具有一个第一螺纹柱7,而第二螺杆单元6'具有一个第二螺纹柱7'。各螺纹柱6、6'在此构成为具有外螺纹的实心轴。

压紧侧的制动衬片3与各螺杆单元6、6'经由设置在螺纹柱7、7'的端部上的受压件7a、7'a连接。另一个反作用侧的制动衬片3a在制动盘2的另一侧固定在制动钳5的背侧区段5a中。各螺纹柱7、7'分别设置成能以其外螺纹在也称为桥的横杆8中在该横杆8的内螺纹中转动。

各螺纹柱7、7'分别具有一个衬片侧的轴端部和一个压紧侧的轴端部。各个衬片侧的轴端部分别与一个受压件7a、7'a连接。此外,各螺纹柱7、7'分别配设有多个在此未标明的轴向凹槽(在图2中可以清楚地看出),这些轴向凹槽在该实施例中分别从压紧侧的轴端部直至相应的衬片侧的轴端部在螺纹柱7、7'的相应的圆周上沿该螺纹柱的纵向方向延伸。

螺纹柱7、7'的几乎整个长度除了衬片侧的轴端部之外都配设有外螺纹。

横杆8和因而螺纹柱7、7'能由压紧装置、在这里制动转动杆9操纵。制动转动杆9在此能围绕一根未示出的与制动盘轴线2a成直角延伸的轴线枢转,并且具有与横杆8配合作用的杆体。

横杆8能通过制动转动杆9沿制动盘轴线2a的方向调节。朝向制动盘2的运动称为压紧运动,而沿相反方向的运动称为缓解运动。复位弹簧8a在横杆8的中部接纳在横杆8的衬片侧上的相应的凹部中,并且支撑在制动钳3上。借助复位弹簧7,将横杆8在缓解运动时调节到盘式制动器1的在图1中示出的缓解的位置中。

在缓解位置中在制动衬片3、3a与制动盘2之间的间距称为气隙。由于衬片磨损和盘磨损,该气隙增大。如果这得不到补偿,则盘式制动器1不能达到其峰值性能,因为操纵机械装置的操纵行程增大,亦即,在这里制动转动杆9的操纵行程或枢转角度增大。

盘式制动器1可以具有不同的力驱动装置。在此,例如气动地操纵转动杆9。对于气动的盘式制动器1的构造和功能,参考DE 197 29024C1的相应描述、尤其是参考DE 10 2012108 672B3。

按照本发明的磨损补偿调整装置10构成为用于针对称为标称气隙的预先确定的气隙进行磨损补偿调整。术语“补偿调整”应理解为减小气隙和增大气隙。所述预先确定的气隙通常是能自由选择的并且被存储在未示出的、但可容易想到的控制单元的存储器中。换句话说:当现有的气隙相对于预先确定的气隙过大时,磨损补偿调整装置10减小该现有的气隙;而当现有的气隙相对于预先确定的气隙过小时,磨损补偿调整装置增大该现有的气隙。过小的气隙可能导致各制动衬片3、3a部分地或完全地与制动盘2轻微接触,由此引起所谓的滑磨力矩。由此可能得到制动盘2和制动片3、3a的增加的磨损、尤其是由于细尘造成的额外的环境负担以及具有该制动器的车辆的增加的燃料消耗,因为滑磨力矩也产生一定的制动作用。

在此,磨损补偿调整装置10包括电机12和传动装置13。磨损补偿调整装置10在第一螺杆单元6上设置成与该第一螺杆单元、与第一螺纹柱7和第一螺杆轴线6a同轴的,并且与该第一螺纹柱7不可相对转动地连接。为了补偿调整,磨损补偿调整装置10使第一螺纹柱7围绕第一螺杆轴线6a转动。

因为盘式制动器1在这里示出的实施例中是双柱式盘式制动器1,所以规定第一螺杆单元6的第一螺纹柱7与第二螺杆单元6'的第二螺纹柱7'转动耦联。这通过所谓的同步单元11实现,该同步单元在此包括两个同步轮11a、11'a和一个同步器件11b(在此链条)。

由于螺纹柱7、7'的在补偿调整的情况下由磨损补偿调整装置10产生的在横杆8中的转动运动,螺纹柱7、7'相对于横杆8的轴向位置改变。术语“轴向位置”在此指的是螺纹柱7、7'沿制动盘轴线2a的和螺杆轴线6a、6'a的轴向方向的位置。

磨损补偿调整装置10的在以下还将详细阐明的功能组件沿第一螺杆轴线6a的方向一部分设置在第一螺纹柱7上方。在此,磨损补偿调整装置10的另一部分覆盖所属的第一螺纹柱7的压紧侧的轴端部,并且向第一螺纹柱7的衬片侧的轴端部延伸超过大约第一螺纹柱6的轴向凹槽的总长度的一半,并且在该区域中围绕第一螺纹柱7设置。换句话说,磨损补偿调整装置10设置成同心于第一螺纹柱7并且至少部分地包围该第一螺纹柱。

第一螺杆单元6的第一螺纹柱7和第二螺杆单元6'的第二螺纹柱7'通过在此未进一步描述的同步单元11耦联,该同步单元在DE 10 2012 108 672 B3中详细地阐明并且在此参照该文献。同步单元11能实现,第一螺纹柱7围绕第一螺杆轴线6a的转动运动引起第二螺纹柱6'围绕第二螺杆轴线6'a的相应的转动运动,并且反之亦然。

在此,同步单元11在横杆8与制动转动杆9之间设置在横杆8的横杆上侧上,并且包括:与第一螺纹柱7耦联的并且因此也与磨损补偿调整装置10耦联的第一同步轮11a;与第二螺纹柱7'耦联的第二同步轮11'a;和同步器件11b,同步轮11a和11'a利用该同步器件耦联。同步器件11b在此是链条。因此,各同步轮11a、11'a构成为链轮。因此,在(通过磨损补偿调整装置10驱动的)磨损补偿调整过程中和在维护工作、例如更换衬片时的调节中确保了螺杆单元6和6'的螺纹柱7、7'的同步运动。

每个同步轮11a、11'a位置固定地能转动地接纳在横杆8中的与相应配置的同步轮11a、11'a对应的、在此未进一步标注的接纳部中。这些接纳部在此以其开口指向盘式制动器1的压紧侧,亦即,这些接纳部从横杆上侧凹入成型到横杆8中。

对于同步轮11a、11'a的构造、布置结构和功能,参照DE 10 2012 108 672 B3的描述。

在此应该仅简要描述:与具有第一螺纹柱7的第一螺杆单元6和磨损补偿调整装置10配置的第一同步轮11a具有空心圆柱形的主体,该主体在其内壁上构成有在轴向上沿第一螺杆轴线6a的方向延伸的内轮廓。该内轮廓与夹紧套筒16(参看图2)接合,该夹紧套筒不仅与第一螺纹柱6、而且与磨损补偿调整装置10不可相对转动地连接。这在以下还将更详细地阐明。

图2示出按照本发明的根据图1的磨损补偿调整装置10的一种实施例的示意性剖视图。在图3中示出按照本发明的根据图1的磨损补偿调整装置10的另一种实施例的示意性剖视图。

术语“上”或者“上侧”应理解为相应构件的在组装状态下在盘式制动器1中指向压紧侧(亦即背离制动盘2)的侧。相应构件的“下侧”或者“下”便指向制动盘2。

磨损补偿调整装置10包括电机12和传动装置13。

电机12包括电机轴12a、驱动小齿轮12c和电机壳体18。电机12以其电机壳体18安装在制动钳5的压紧区段5a的在第一螺杆单元6的第一螺纹柱7上方的接纳部中,其中,电机12部分地插入到该接纳部中并且该电机的电机轴12a延伸进入该接纳部中。

电机12的从制动钳5的压紧区段5a伸出的电机壳体18被盖件19覆盖并且防止受外部影响。盖件19和电机壳体18通过紧固器件、例如螺钉紧固在制动钳5的压紧区段5a上。由此,引起电机12沿径向且沿轴向固定。

用于电机壳体18的在制动钳5中的接纳部优选是孔,该孔的中心线与螺杆轴线6a同轴地延伸。以这种方式,电机12能够如此定心地设置在制动钳5的压紧区段5a中,使得电机轴12a及其沿着电机轴12a的纵向方向延伸的转动轴线设置成同轴于螺杆轴线6a。

在一种实施例中,通过在电机壳体18与制动钳5之间的密封元件、例如O形圈(在示意性示图中未示出)实现补偿调整装置的密封。

此外,传动装置13以紧固区段13a接纳在接纳部中。传动装置13的轴向固定通过锁止环13c实现,该锁止环与接纳部并且因此与制动钳5和与传动装置13的紧固区段13a配合作用。此外,紧固区段13a借助径向固定装置18a固定以防相对于制动钳5转动。

在电机12的下侧上,电机轴12a以驱动端部12b向下伸出,亦即朝向制动盘2伸出。驱动小齿轮12c不可相对转动地安装到电机轴12a的驱动端部12b上。电机轴12a的从电机12的下侧向下伸出的区段、驱动端部12b和驱动小齿轮12c设置在由传动装置13的紧固区段13a包围且确定的内腔中。

电机12例如是步进电机。当然,电机也可以以另一种实施方式构成,例如电子换向电机(EC电机)。电机12具有高的止动力矩,以便防止由于机械振动影响而无意地调节磨损补偿调整装置10。

传动装置13包括一个带有两个相叠设置的区段的壳体。上面的第一区段是紧固区段13a,该紧固区段在此是圆筒形的并且其外直径与在制动钳5的压紧区段5a中的接纳部的内直径相对应。在紧固区段13a的下侧上安装有圆筒形的传动区段13b,该传动区段的外直径大约是紧固区段13a的外直径的1.5倍大。这个圆筒形的传动区段13b是传动装置13的组成部分并且构成有内齿部。

传动装置13在此优选地是行星齿轮传动装置、尤其是多级的行星齿轮传动装置。图4为此示出一种两级的行星齿轮传动装置的示意图。

此外,传动装置13包括一个具有第一行星齿轮14a的第一行星齿轮支架14、一个具有第二行星齿轮支架15a和第二行星齿轮14'a的从动元件15和一个齿圈。各第一行星齿轮14a设置在第一行星齿轮支架14的上侧上并且与电机12的驱动小齿轮12c接合。驱动小齿轮12c在此形成行星齿轮传动装置的第一传动级130的太阳轮。因此形成了行星齿轮传动装置的第一传动级130。传动区段13b的内齿部形成行星齿轮传动装置的该第一传动级130的以及第二传动级131的齿圈。

因为传动装置13的壳体以紧固区段13a位置固定地设置在制动钳5的压紧区段5a中,其中,传动区段13b固定地与紧固区段13a连接,带有齿圈的传动区段13b也位置固定地设置。

行星齿轮支架14在其指向制动盘2的侧上配设有第二行星齿轮传动级131的向下指向的第二太阳轮14b。第二行星齿轮传动级131在传动区段13b之内设置在第一行星齿轮传动级之下并且具有第二行星齿轮14'a,这些第二行星齿轮设置在第二行星架15a的上侧上并且与第二行星齿轮传动级131的太阳轮14b啮合。第二行星齿轮传动级131的太阳轮14b和第二行星齿轮14'a可以从图4中看出。

在第二行星架15a的下侧上,环绕的壁设置在圆周上,该环绕的壁形成从动元件15的连接区段15b。在连接区段15b的环绕的壁的内侧上设置有夹紧套筒16的上部区段并且该上部区段与该连接区段不可相对转动地连接。

连接区段15b的壁沿螺杆轴线6a的方向向下延伸如下长度,该长度大约等于传动区段13b沿螺杆轴线6a的方向的长度的一半并且在此设置在螺纹柱7的压紧侧端部上方。从动元件15的外直径大约等于螺纹柱6的外直径的1.5倍。

夹紧套筒16在螺纹柱7的在图2中示出的初始位置中包围螺纹柱7如下长度,该长度大约等于螺纹柱7的长度的一半。术语“初始位置”指的是如下情形,在该情形中制动衬片3、3a是新的并且尚未发生磨损补偿调整。

夹紧套筒16这样地构成,使得该夹紧套筒在其内侧具有向内伸出的纵向肋,这些纵向肋沿螺杆轴线6a的方向延伸并且分别与螺纹柱7的一个纵向凹槽接合。以这种方式,螺纹柱7与磨损补偿调整装置10不可相对转动地连接。此外,夹紧套筒16的纵向肋与螺纹柱7的纵向凹槽的接合能实现,在如上所述那样引起沿轴向调节螺纹柱7的调节运动时螺纹柱7相对于沿轴向位置固定的磨损补偿调整装置10沿轴向运动。

此外,夹紧套筒16在示出的实施例中在其自由的下端部上构成有接合区段,该接合区段能实现——在此经由球——与同步单元11的第一同步轮11a不可相对转动的耦联。在此,夹紧套筒16的下端部插入到第一同步轮11a中。

夹紧套筒16的位于从动元件15的下侧与第一同步轮11a之间的区域在此被套筒17、例如塑料套筒覆盖。

在装入磨损补偿调整装置10时,首先将传动装置13以紧固区段13a从压紧区段5a的内侧插入到接纳部中,利用锁止环13c沿轴向固定并且利用径向锁止装置18a沿径向固定。然后,从外部安装电机12,其中,使其驱动小齿轮12c与传动装置13的第一传动级的第一行星齿轮14a在传动区段13b中啮合。

将螺纹柱7、7'例如与横杆8预装配地在装入制动转动杆9之后从制动盘侧导入到压紧区段5a中,其中,将第一螺纹柱7推入到磨损补偿调整装置10的夹紧套筒16中。也可能的是,传动装置13与夹紧套筒16在第一螺纹柱7被装入到制动钳5的压紧区段5a中之前已经套装在该第一螺纹柱上并且在装入横杆8和螺纹柱7、7'之后如上所述的那样固定在接纳部中。

在图3中示出的所述另一种实施例中,磨损补偿调整装置10的传动从动装置与同步轮11a直接接合,或者说直接与同步单元11的链轮接合。在所述另一种实施例中,耦联区段15b沿周向方向与同步轮11a形锁合地连接或与该同步轮一体地构成。在后一种情况下,耦联区段15b也可以与链轮一起成一体地构成。也可设想的是,链轮安装到耦联区段15b上。因此,将由磨损补偿调整装置10引入的转动运动传递到同步轮11a上,并且从该同步轮传递到螺纹柱7上,并且经由同步单元11传递到另一同步轮11'a上,并且经由所述另一同步轮传递到另一螺纹柱7'上。

磨损补偿调整装置10以其作为驱动装置的电机12与未示出的、但是可容易想到的控制单元连接。此外,在这个控制单元上连接有不同的传感器,这些不同的传感器向控制单元提供关于盘式制动器1的不同状态和参量的数据。该控制单元可以单独地构造或可以是制动控制器的或电机控制装置的组成部分。

这样的传感器可以提供关于电机12的电流和/或步长/转动角度、在盘式制动器中/上的力、制动转动杆9的和/或横杆8的和/或制动钳5的和/或受压件7a、7'a的位置和/或位移、在盘式制动器1的不同部位处的温度和更多类似参数的数据。此外,也可以评估来自车辆的通常的制动控制器和电机控制器的另外的数据。同样地,可以在没有附加的传感器的情况下感测步长/转动角度。在此,评估用于确定转动角度的电机内部的参数。这例如可以经由电机12的反向EMK(电机力)来实现。以这种方式可以检测补偿调整值或者说磨损。

因此,在一种实施例中,电机12与控制器连接,该控制器接收电机参数、如电流和/或电压或代表这些的信号并且由此确定传感器信号。由未示出的控制器和电机12组成的单元在这样的实施例中形成传感器,或者说提供如下信号,该信号是能与传感器信号相比拟的或代表与传感器提供的信息相同的信息。

在存在磨损传感器的情况下,可以考虑将由电机12测定的值用于检查磨损传感器的测量值的可信度。

为此,图5和6示出按照本发明的方法的示意性流程图,所述方法可以利用按照本发明的盘式制动器1的按照本发明的磨损补偿调整装置来执行。在图5中示出一种用于测量气隙并且调节气隙的方法的示意性流程图。图6示出一种用于测量磨损的方法的示意性流程图。

在按照图5的用于测量气隙并且调节气隙的方法的第一方法步骤20中,提供磨损补偿调整装置10。在此,在第一子步骤200中,将电机12用作为步进电机、EC电机或类似的电机,所述电机具有电输入参量:以A(安培)为单位的电流I和以V(伏)为单位的电压U,并且具有机械输出参量:以“度/秒”为单位的转速n和以Nm为单位的输出力矩M。

在第二子步骤201中使用传动装置13,该传动装置具有输入参量:以Nm为单位的输入力矩M输入和以“转/秒”为单位的输入转速n输入;以及具有输出参量:以Nm为单位的输出力矩M输出和以“转/秒”为单位的输出转速n输出

在第三子步骤202中,通过将得到的转动角度存储在控制单元中来保存所定义的输出气隙。

第二方法步骤21用于测量盘式制动器1的当前的气隙并且用于调节该盘式制动器的新气隙。

此外,在第一子步骤210中,由控制单元沿第一转动方向接通电机12,以便经由传动装置13将转动运动经由夹紧套筒16这样地施加到第一螺杆7上,使得该第一螺杆使制动衬片3、3a进给,亦即朝向制动盘2运动。

在第二子步骤211中,继续进行电机12的转动运动,直到制动衬片3、3a接触制动盘2。

在第三子步骤212中,通过不同的数据来确定该贴靠点或者说该接触。这可以通过检测电机的电流升高、力传感器、距离传感器或/和用于检测在制动盘的或/和制动衬片3、3a的表面上的温度变化的温度传感器来实现。同样地,贴靠点可以通过评估电机内部的参数来实现。

在第四子步骤213中,在确定贴靠点之后停止电机12的转动运动,并且利用系统参数(转动步、转动角度、转动角度位置、轴向位置、传动比)计算气隙。

在第五子步骤214中,沿与第一转动方向相反的第二转动方向接通电机12,以便使制动衬片3、3a从制动盘2返回运动,其中,该制动衬片占据与借助确定的参数定义的气隙相对应的位置。

最终,继而在第六子步骤215中,将偏差或者说在执行补偿调整时沿顺时针方向(UZS)以及沿逆时针方向执行的旋转保存在控制单元中用于更新总的转动角度。在第六子步骤215中存储的偏差或执行的旋转用于确定磨损。

在第三方法步骤22中,经由数据接口实现与车辆的另外的磨损补偿调整装置进行通信,并且实现对所述过程进行检查以及可信度测试。

在按照图6的用于测量磨损的方法中,在第一方法步骤23中,确定制动衬片3、3a的初始位置x初始,并且将该初始位置存储在控制单元中。

在第二方法步骤24中,实现测量气隙,如例如在上述按照图5的方法中那样。

在此,在方法步骤25中,通过一定数量的制动过程、计算出的制动能量、所测量的温度(制动盘2、制动衬片3、3a等等)触发地,以确定的测量频度来执行测量并调节气隙。

在一个继续的方法步骤26中,借助用于测量气隙的方法利用总转动角度α、传动比i、当前气隙LS和螺杆导程p如下地计算摩擦磨损(衬片磨损和制动盘磨损一起):

x磨损=x初始*i*p+LS>

下一方法步骤27用于判定是否需要更换衬片。为此,将在方法步骤26中计算出的磨损值与预先确定的比较值进行比较。只要根据该比较不需要更换衬片,则跳回到方法步骤24。

若在方法步骤27中比较时确定已达到比较值,则跳至下一方法步骤28,在该方法步骤中产生关于需要更换衬片的信息并且例如给车辆的驾驶员显示该信息。这可以通过发光器件、文本显示和/或类似方式来实现。

在实施更换衬片之后,重新开始方法步骤23。

盘式制动器可以是压缩空气操纵的,但是也包括其他驱动类型。

本发明不受上述的实施例限制。本发明在所附的权利要求书的范围内是可修改的。

附图标记列表

1盘式制动器

2制动盘

2a 制动盘轴线

3、3a 制动衬片

4制动器支架

5制动钳

5a 压紧区段

5b 背侧区段

6、6' 螺杆单元

6a、6'a 螺杆轴线

7、7' 螺纹柱

7a、7'a 受压件

8横杆

8a 复位弹簧

9制动转动杆

10 磨损补偿调整装置

11 同步单元

11a、11'a 同步轮

11b同步器件

12 电机

12a电机轴

12b驱动端部

12c驱动小齿轮

13 传动装置

13a紧固区段

13b传动区段

13c锁止环

14 行星齿轮支架

14a、14'a 行星齿轮

14b太阳轮

15 从动元件

15a行星齿轮支架

15b耦联区段

16 夹紧套筒

17 套筒

18 电机壳体

18a径向固定装置

19 盖件

20...28方法步骤

130、131传动级

200...215子步骤

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