機電式制動助力器的製造方法

2023-12-09 07:39:31 1

機電式制動助力器的製造方法
【專利說明】機電式制動助力器
[0001 ] 相關申請的互相參引
[0002]本申請是申請號為200980157427.X於2011年8月23日進入國家階段的名稱為「機電式制動助力器」的PCT發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0003]本發明涉及一種具有權利要求1前序部分所述特徵的機電式制動助力器。
【背景技術】
[0004]公開文獻DE 103 27 553 Al公開了一種帶有空心軸電動機的機電式制動助力器，所述空心軸電動機的空心轉子具有絲槓螺母，該絲槓螺母與空心絲槓相嚙合。絲槓螺母和絲槓形成絲槓傳動裝置或者一般地形成一種螺旋傳動裝置，該螺旋傳動裝置將電動機的旋轉的驅動運動轉換成平移的用來操縱液壓的主制動缸的輸出運動。也就是，已知的機電式制動助力器的絲槓傳動裝置形成旋轉/平移轉換傳動裝置。空心絲槓的平移的輸出運動傳遞到隨動件上，該隨動件固定設置在制動助力器的活塞杆上。活塞杆與制動踏板鉸接並且利用車輛駕駛員的人力通過制動踏板對該活塞杆加載以進行制動操縱。活塞杆與主制動缸的活塞連接，將人力和制動助力器的增強力傳遞到主制動缸的活塞。在通常的術語中，已知的制動助力器的活塞杆同時還構成制動助力器的壓杆。
[0005]公開文獻DE 30 31 643 Al公開了另一種機電式制動助力器。該制動助力器同樣具有一個電動機，該電動機通過蝸輪蝸杆傳動裝置驅動片式離合器。通過所述片式離合器輸入電動機的旋轉的驅動運動。由電動機通過接在後面的蝸輪蝸杆傳動裝置輸入的力矩與人力對片式離合器的軸向加載有關，所述人力由駕駛員施加用以進行制動操縱。

【發明內容】

[0006]依據本發明的具有權利要求1所述特徵的機電式制動助力器具有電動機和由電動機驅動的傳動系。所述傳動系具有旋轉/平移轉換傳動裝置，其將電動機的旋轉的驅動運動轉換成平移的用以操縱液壓的主制動缸的輸出運動。例如考慮齒條傳動裝置、螺旋傳動裝置如絲槓傳動裝置、循環球式傳動裝置、滾柱絲杆傳動裝置(行星滾柱絲杆傳動裝置形式)、或者撓性傳動裝置，作為旋轉/平移轉換傳動裝置。該列舉不是窮舉性的。旋轉/平移轉換傳動裝置的驅動端或者說輸入端不必強制性地也是傳動系總的驅動端或者說輸入端，在旋轉/平移轉換傳動裝置的前面可以連接另一個傳動裝置或者傳動級。這相應地適用於旋轉/平移轉換傳動裝置的從動端或者說輸出端，該從動端或者說輸出端不必強制性地是傳動系總的從動端或者說輸出端。在旋轉/平移轉換傳動裝置後面可以連接另一個傳動裝置或者傳動級。
[0007]依據本發明的機電式制動助力器的傳動系具有分動裝置和合力傳動裝置。所述分動裝置和/或所述合力傳動裝置可以包括旋轉/平移轉換傳動裝置的一部分。分動裝置將一個傳動系輸入端分配給至少兩個傳動路徑，所述合力傳動裝置又將這些傳動路徑聯合到一個共同的傳動系輸出端上。如針對旋轉/平移轉換傳動裝置所闡述的，分動裝置的傳動裝置輸入端不必是制動助力器的傳動系的傳動系輸入端，而是可以在分動裝置前面連接一個傳動裝置或者傳動級。同樣地，合力傳動裝置的傳動裝置輸出端不必是傳動系總的輸出端，而是可以在合力傳動裝置後面連接另一個傳動裝置或者傳動級。所述的傳動裝置可以設在每個傳動路徑上，其中優選地每個傳動路徑具有相同的傳動裝置，但這不是強制性的。所述的傳動裝置可以構成所述合力傳動裝置。
[0008]本發明的優點是將傳動系的負荷，也就是由傳動系傳遞的力矩和/或由傳動系傳遞的力分配到至少兩個傳動路徑上。傳動路徑的負荷由此減小，這例如實現了用塑料代替鋼來製造傳動系的部件。本發明的另一優點是能夠對稱地進行構造以及能夠對稱地將平移的輸出運動傳遞到制動助力器的輸出件。
[0009]在權利要求1中給出的本發明的有利的設計方案和改進方案是從屬權利要求的內容。
[0010]權利要求4規定了傳動系的多級設計方案，例如在旋轉/平移轉換傳動裝置的前面連接一個減速傳動裝置。可以考慮蝸輪蝸杆傳動裝置、必要時也可以考慮多級的圓柱齒輪傳動裝置、行星齒輪傳動裝置、錐齒輪傳動裝置或者冠狀齒輪傳動裝置，作為減速傳動裝置。該列舉不是窮舉性的。這些傳動裝置可以形成分動裝置和/或分別設在每個傳動路徑中。對於多級傳動系設計方案也適用的是，優選地每個傳動路徑具有相同的傳動裝置，然而這對本發明不是強制性的。
[0011]權利要求5規定了一種具有變化的傳動比的傳動系。特別的是，隨著制動助力器的輸出件移動量的增加，增速比縮小或者減速比增大。在電動機驅動力矩相同的情況下，由制動助力器施加的增強力變大，相反地在制動操縱開始時制動助力器的輸出件的移動速度在給定的電動機轉速下較大。作為具有變化的傳動比的傳動系已知的有凸輪機構，具有圓柱凸輪的這種凸輪機構。屬於凸輪機構的還有帶有可旋轉驅動或者特別是可擺動驅動的凸輪的凸輪傳動裝置。該列舉也不是窮舉性的。正是對於具有變化的傳動比的傳動系來說，在多個傳動路徑中的多個這樣的傳動裝置中的分配是有利的，以減少各個傳動裝置的負荷。
【附圖說明】
[0012]接下來依據在附圖中示出的實施例對本發明進行詳細闡述。唯一的附圖示出了依據本發明的機電式制動助力器的示意性的簡化軸向剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]在附圖中示出的依據本發明的機電式制動助力器I具有活塞杆2和壓杆4，所述活塞杆與制動踏板3鉸接，該制動踏板3不是制動助力器I的一部分。液壓的主制動缸(未示出)能通過壓杆4以本身已知的方法進行操縱，S卩，活塞能夠移入主制動缸中。在活塞杆2和壓杆4之間設有所謂的反作用盤5，通過該反作用盤將活塞杆2的壓力傳遞到壓杆4上。通過踩下制動踏板3，通過活塞杆2、反作用盤5和壓杆4，未示出的主制動缸的活塞可移入主制動缸中，即，主制動缸能夠以所描述的方式通過人力進行操縱。反作用盤5由橡膠製成，或者由具有似橡膠彈性的合成材料製成。
[0014]制動助力器I具有助力器體6，該助力器體帶有同軸的通孔7，活塞杆2可軸向移動地容納在該通孔中。助力器體6同樣可軸向移動，該助力器體在其外側呈截錐體狀地朝壓杆4的方向逐漸變細並且在其壓杆側的端部上擴寬成截錐體的底徑。助力器體6在壓杆側的端部中具有圓柱形的沉孔8，通孔7通至該沉孔的底部，並且反作用盤5嵌入該沉孔中，接下來，壓杆4的板狀的底座9容納在該沉孔中。
[0015]橫向於助力器體6設置了蝸杆軸10，該蝸杆軸具有與其剛性連接的或者與其成一體的兩根蝸杆11，這兩根蝸杆對稱地位於助力器體6的兩側。蝸杆軸10可通過電動機12驅動。兩根蝸杆11具有相同大小且彼此相反設定的螺距。它們與蝸輪13嚙合並且與這些蝸輪形成蝸輪蝸杆傳動裝置11、13。通過蝸杆11的相反設定的螺距，進而通過兩個蝸輪蝸杆傳動裝置11、13的反向運轉性，兩根蝸杆11在驅動蝸輪13時的軸向力相抵消，從而蝸輪軸10不受軸向力。離合器16將蝸杆軸10不可相對旋轉地但可軸向移動地與電動機12的電動機軸連接。通過軸向移動性，蝸杆軸10對在傳動路徑中的可能產生的公差進行補償，各傳動路徑被施以相同的負荷。
[0016]蝸輪13與圓柱齒輪14不可相對旋轉地連接，所述圓柱齒輪14相互對置地設置在助力器體6的兩側。圓柱齒輪14與助力器體6的齒條15嚙合，這些齒條沿助力器體6的縱向在該助力器體的截錐體狀的區域中延伸。兩個齒條15之間的距離朝壓杆4的方向縮小。圓柱齒輪14彼此之間且與助力器體6之間具有恆定的軸向距離，這些齒輪14是偏心的，從而它們對齒條15的相對於助力器體6的軸向和移動方向傾斜的走向進行補償。圓柱齒輪14和齒條15形成齒條傳動裝置14、15，這些齒條傳動裝置由於圓柱齒輪14的偏心距和齒條15的相對於移動方向傾斜的布置具有變化的傳動比。齒條傳動裝置14、15的傳動比在助力器體6朝壓杆4的方向移動時，也就是在操縱未示出的主制動缸時變小;在助力器6朝向主制動缸的操縱方向移動時，在假定電動機12轉速恆定的情況下，助力器體6的移動速度下降，並且在假定電動機12的驅動力矩恆定的情況下，制動助力器I的增強力增加。齒條15的直線走向對於本發明不是強制性的，與所示出的實施方式不同地，所述齒條15可以具有本身任意的曲線狀的走向，特別是它們可以為凸圓狀或者凹圓狀的。圓柱齒輪14的形狀必須與齒條15的走向相匹配，從而使齒部總是嚙合。還可設想的是，圓柱齒輪14彼此之間以及與助力器體6之間的軸向距離是變化的。具有與移動方向相平行的走向的齒條15和同心的圓柱齒輪14也是可能的，在這種情況下齒條傳動裝置具有恆定的傳動比(未示出)。圓柱齒輪14隻在當其旋轉或者偏轉時與齒條15嚙合或者說接合的周向區域中具有齒部。
[0017]制動助力器I的增強力從助力器體6的沉孔8的底部經由反作用盤5傳遞到壓杆4的底座9。反作用盤5將通過制動踏板3施加到活塞杆2上的人力和由制動助力器I的助力器體6施加的增強力疊加並且將這些力共同作為操縱力傳遞到壓杆4的底座9。兩個蝸輪蝸杆傳動裝置11、13構成一個分動裝置，該分動裝置將一個傳動系輸入端分配給兩個傳動路徑。傳動系輸入端在這裡是蝸杆軸10或更確切地說是傳動系輸入是電動機12的驅動力矩。兩個傳動路徑分別包括一個蝸輪蝸杆傳動裝置11、13和一個齒條傳動裝置14、15。兩個齒條傳動裝置
14、15與助力器體6構成一個合力傳動裝置，該合力傳動裝置將兩個傳動路徑的力矩聯合，作為沿軸向作用到傳動系輸出端，即助力器體6的增強力。通過兩個傳動路徑的對稱結構和對稱布置，兩個傳動路徑傳遞相同的負荷，也就是相同大小的力矩或者力，並且傳動系輸出端即助力器體6被對稱地加載:既沒有力矩也沒有橫向力作用到助力器體6上。兩個蝸輪蝸杆傳動裝置11、13和兩個齒條傳動裝置14、15共同地形成制動助力器I的傳動系。
[0018]兩個傳動路徑是多級的，即兩級的。蝸輪蝸杆傳動裝置11、13形成傳動路徑的第一傳動級，齒條傳動裝置14、15形成傳動路徑的第二傳動級。蝸輪蝸杆傳動裝置11、13是減速傳動裝置，它們將旋轉的驅動運動轉換成旋轉的輸出運動。齒條傳動裝置14、15是旋轉/平移轉換傳動裝置，這些轉換傳動裝置將旋轉的驅動運動轉換成平移的輸出運動。如已經說明的，齒條傳動裝置14、15具有變化的傳動比。由於將負荷分配到兩個傳動路徑，蝸輪13可以由塑料製成。
【主權項】
1.機電式制動助力器，具有電動機(12)和傳動系(11、13、14、15)，該傳動系由所述電動機(12)驅動並且具有旋轉/平移轉換傳動裝置(14、15)，該轉換傳動裝置將所述電動機(12)的旋轉的驅動運動轉換成平移的用於操縱液壓的主制動缸的輸出運動，其特徵在於，所述傳動系(11、13、14、15)具有分動裝置(11、13)，所述分動裝置將一個傳動系輸入端(10)分配給至少兩個傳動路徑並且具有兩個蝸輪蝸杆傳動裝置(11、13)，這兩個蝸輪蝸杆傳動裝置具有共同的蝸輪蝸杆驅動端(10)，其中所述蝸輪蝸杆傳動裝置(11、13)是兩個傳動路徑的一部分，其中所述旋轉/平移轉換傳動裝置(14、15)還用作合力傳動裝置(14、15)，該合力傳動裝置(14、15)將所述至少兩個傳動路徑聯合到一個傳動系輸出端(6)上。2.如權利要求1所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述傳動路徑傳遞相同的負荷。3.如權利要求1所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述合力傳動裝置(14、15)對稱地對所述傳動系輸出?而(6)加載。4.如權利要求1所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述傳動系(11、13、14、15)是多級式。5.如權利要求1所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述傳動系(11、13、14、15)具有變化的傳動比。6.如權利要求1所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述蝸輪蝸杆傳動裝置(11、13)是反向運轉的。7.如權利要求1所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述合力傳動裝置(14、15)具有兩個齒輪傳動裝置(14、15)，這兩個齒輪傳動裝置的齒條(15)構成一個共同的傳動系輸出端。8.機電式制動助力器，具有電動機(12)和傳動系(I1、13、14、15 )，該傳動系由所述電動機(12)驅動並且具有旋轉/平移轉換傳動裝置(14、15)，該轉換傳動裝置將所述電動機(12)的旋轉的驅動運動轉換成平移的用於操縱液壓的主制動缸的輸出運動，其特徵在於，所述傳動系(11、13、14、15)具有分動裝置(11、13)，所述分動裝置將一個傳動系輸入端(10)分配給至少兩個傳動路徑，其中所述至少兩個傳動路徑是相同的，其中所述旋轉/平移轉換傳動裝置(14、15)還用作合力傳動裝置(14、15)，該合力傳動裝置(14、15)將所述至少兩個傳動路徑聯合到一個傳動系輸出端(6)上。9.如權利要求8所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述傳動路徑傳遞相同的負荷。10.如權利要求8所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述合力傳動裝置(14、15)對稱地對所述傳動系輸出?而(6)加載。11.如權利要求8所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述傳動系(11、13、14、15)是多級式。12.如權利要求8所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述傳動系(11、13、14、15)具有變化的傳動比。13.如權利要求8所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述分動裝置(11、13)具有兩個蝸輪蝸杆傳動裝置(11、13)，這兩個蝸輪蝸杆傳動裝置具有共同的蝸輪蝸杆驅動端(10)，其中所述蝸輪蝸杆傳動裝置(11、13)是兩個傳動路徑的一部分。14.如權利要求13所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述蝸輪蝸杆傳動裝置(I1、13)是反向運轉的。15.如權利要求8所述的機電式制動助力器，其特徵在於，所述合力傳動裝置(14、15)具有兩個齒輪傳動裝置(14、15)，這兩個齒輪傳動裝置的齒條(15)構成一個共同的傳動系輸出端。
【專利摘要】本發明涉及一種機電式制動助力器(1)。本發明建議，所述制動助力器(1)被構造成具有兩個反向運轉的蝸輪蝸杆傳動裝置(11、13)，它們的軸向力相互抵消。所述蝸輪蝸杆傳動裝置(11、13)驅動齒條傳動裝置(14、15)，這些齒條傳動裝置將旋轉的驅動運動轉換成平移的用於操縱主制動缸的輸出運動。通過設計兩個傳動路徑，每個傳動路徑的負荷變為一半並且力對稱地傳遞到助力器體(6)中，該助力器體構成傳動系輸出端。
【IPC分類】B60T13/74
【公開號】CN105711576
【申請號】CN201610086303
【發明人】H·福爾特, R·加尼爾, R·魏貝爾勒, T·揚茨, J·科拉斯基, S·赫恩勒
【申請人】羅伯特·博世有限公司