專利名稱：用于停車制動器的操作機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于操作停車制動器的操作機構，尤其涉及用于操作優(yōu)選被電動機驅(qū)動的機動車的停車制動器的操作機構。
背景技術：
現(xiàn)有技術提供了停車制動器和手制動器的不同方案。通常，用于機動車的停車制動器作用于車輛的后輪胎，并且通過鎧裝纜線而被驅(qū)動。制動器可以被手柄或腳踏板操作。由于停車制動器的操作部分地需要較大的力，因此尤其對于年紀較大的駕駛者，就不能按照需要進行操作。因此，一方面，由于車輛可能在停放時慢慢移開，因此會產(chǎn)生安全方面的危險；另一方面，使用停車制動器不舒適。為了減少這種力，并且為了提供舒適的停車制動器操作，例如由電動機代替手動來進行驅(qū)動的停車制動器在現(xiàn)有技術中已知。
由此，德國198 18 339 C1公開了一種制動系統(tǒng)，其中制動器被電動機驅(qū)動的纜線輥操作。因此，后輪胎的制動纜線組件的端部連接至纜線輥的外周的相對側。在纜線輥的旋轉過程中，兩個制動纜線同時以相等的距離卷到纜線輥上，從而后輪胎一致地被制動。其不利之處在于，為了保證制動器的一致操作而調(diào)整制動纜線長度的費用較大。此外，因為使用期間制動纜線的失調(diào)，因此它們必須被定期地檢查和調(diào)整。
在WO 98/56633中描述了另一種用于客車的電動停車制動系統(tǒng)。該文獻公開了一種用于客車停車制動器的操作機構，其致動機構包括由馬達提供動力的驅(qū)動器，例如電動機，用于張緊和放松車輛的制動系統(tǒng)的制動纜線。操作機構包括用于制動纜線的致動器，可由驅(qū)動器調(diào)整，所述制動纜線涉及力測量機構。
根據(jù)德國197 55 933，已知一種用于機動車停車制動器的操作機構，致動器包括由馬達供以動力的驅(qū)動器，用于張緊和放松車輛的制動系統(tǒng)的制動纜線組件。驅(qū)動器與可圍繞縱軸線旋轉并且相對于縱軸線不可移位的元件連接。所述元件與可移動地沿縱軸線方向設置的伸縮式組件連接，其中伸縮式組件的軸線長度可根據(jù)所述元件的旋轉方向而增加或減少。伸縮式組件的各個軸向端部可分別直接或間接地連接至用于制動系統(tǒng)的一個制動器的一個制動纜線。
最后，根據(jù)德國100 43 739.7，已知一種用于機動車的停車制動器，其帶有至少兩個制動纜線組件，所述停車制動器包括帶有連接元件的致動器，其中兩個制動纜線組件在兩個連接位置處連接至該連接元件。此外，設置操作機構，并且以這樣的方式布置并與致動器連接即連接位置的距離可以以受控的方式被改變，從而能實現(xiàn)連接位置之間的相互靠近或遠離的相對運動。
該結構的不利之處在于，它包括多個造價昂貴的部件。并且，該操作機構需要定期維修。因此，該現(xiàn)有的操作機構在制造和維修方面的成本較高，并且由于結構復雜而占用空間。
因此，本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種用于停車制動器的操作機構，該操作機構能容易地被制造，并且能保證安全和無故障操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過用于操作至少一個停車制動器的操作機構來解決上述問題，尤其是對于機動車。所述操作機構經(jīng)由制動纜線組件與制動器連接，并且替代手動桿制動器或腳踏板。通過使用所述操作機構，在制動纜線組件中的制動纜線被馬達驅(qū)動而張緊或放松。
操作機構包括用于驅(qū)動操作機構的馬達單元以及偏心組件，所述偏心組件利用偏心原理將馬達單元的旋轉運動轉化成直線運動；其中，至少一個制動纜線被張緊或被放松，以操作至少一個停車制動器。偏心組件使用偏心原理，從而通過曲柄傳動裝置或凸輪傳動裝置將旋轉運動轉化成線性運動。
在根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例中，所述偏心組件包括連接至馬達單元的凸輪以及可被凸輪移動的挺桿。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的停車制動器只包括幾個部件，并且非常耐用、維修成本低。此外，操作機構能被制造得非常緊湊，因此只在車輛中或車輛上占據(jù)很小的空間。在第一實施例中，兩個被連接制動器之間的力補償通過制動纜線直接實施，其中所述制動纜線只在操作機構中偏轉，而保持軸向可移動。作用在制動纜線末端上的張力被補償。因此，相同的力作用在每個制動纜線的半個部分中，并且由此被致動的制動器具有相同的制動效果。
在另一個優(yōu)選實施例中，所述挺桿布置在兩個偏轉輥之間。至少一個制動纜線經(jīng)由偏轉輥和挺桿以低摩擦運行。如果不設置偏轉輥，則制動纜線在滑動面上被引導。因此，需要滑動面的潤滑。
在另一優(yōu)選實施例中，所述挺桿包括位于纜線引導側的偏轉輥，用于引導制動纜線并且減少挺桿與制動纜線之間的摩擦。因此，制動纜線嵌入(bedded)滾動，并且不僅僅在操作機構內(nèi)使它偏轉的位置處滑動。這樣便于兩個制動纜線半部分之間的力補償，并且增加制動纜線的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的偏心組件的另一個優(yōu)選實施例，所述挺桿與第一和第二纜線保持器連接并且可沿制動纜線方向移動，其中通過挺桿的移動實現(xiàn)第一和第二纜線保持器的移動，以分別張緊或放松連接至纜線保持器之一的一個制動纜線半部分。纜線保持器通過柔性連接元件被連接，所述柔性元件經(jīng)由挺桿而運行。在該實施例中，制動纜線被劃分。第一纜線保持器與第一制動纜線半部分(first braking cable half)連接，第二纜線保持器與第二制動纜線半部分連接，以分別操作至少一個制動器。連接元件可以在挺桿的纜線引導端上滑動，這樣提供兩個制動纜線半部分之間所需的力補償。本實施例的一個優(yōu)點在于，兩個制動纜線半部分被很直地引導而不會發(fā)生偏轉。與制動纜線半部分相比，被偏轉的連接元件的強度可被構造得較大，以與較大的負載對應。
在本發(fā)明的另一實施例中，所述挺桿包括在連接元件一側的偏轉輥，用于引導連接元件并且用于減小挺桿與連接元件之間的摩擦。因此，連接元件被偏轉輥可滾動地引導，而不再在挺桿上滑動，從而減少在連接元件處的摩擦。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，所述凸輪成形為包括具有最小的挺桿位移的組裝位置，以及工作范圍，在所述工作范圍內(nèi)所述至少一個制動纜線被張緊或放松。在凸輪位于其組裝位置的情況下，制動纜線在它的最放松狀態(tài)下，因此它能容易地組裝到制動器。
在另一個優(yōu)選實施例中，在操作機構中設置力測量裝置，以確定由操作機構產(chǎn)生的制動力，其中所述力測量裝置集成在制動纜線中、集成在挺桿中或者連接至一個偏轉輥。操作機構的馬達單元被接收和翻譯力測量裝置的信號的電子設備控制。因此，能保證在停車制動器的自動張緊期間獲得足夠的制動效果。此外，能防止操作機構、被連接的制動纜線以及制動器的過載。
在另一個優(yōu)選實施例中，所述馬達單元包括馬達和連接至馬達的變速箱。此外，根據(jù)本發(fā)明，所述馬達設置為電動機，所述變速箱設置為行星齒輪。
最后，所述操作機構還包括殼體。


下面將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1為示出在敞開殼體中的根據(jù)本發(fā)明的操作機構；圖2示意性地示出了沒有殼體的根據(jù)本發(fā)明的操作機構的一個優(yōu)選實施例；圖3示意性地示出了帶有敞開殼體的、根據(jù)本發(fā)明的操作機構的另一個優(yōu)選實施例的俯視圖。
附圖標記列表1 操作機構10馬達
20 變速箱30 凸輪40 挺桿45 挺桿的偏轉輥50 第一偏轉輥60 第二偏轉輥70 制動纜線72 第一制動纜線半部分74 第二制動纜線半部分80 殼體92 第一纜線保持器94 第二纜線保持器102第一纜線保持器基座104第二纜線保持器基座110連接元件。
具體實施例方式
本發(fā)明基于偏心原理的運用，張緊或放松用于操作至少一個停車制動器的至少一個制動纜線。偏心原理描述了利用曲柄傳動裝置或凸輪傳動裝置將旋轉運動轉變成直線運動的轉換。
在曲柄傳動裝置中，通過以非中心的方式將圓形盤定位在回轉軸上來實現(xiàn)這一點，其通過連桿將運動傳遞到元件以使元件線性移動。內(nèi)燃機中的曲柄傳動裝置就是一個例子。在凸輪傳動裝置中，利用凸輪致動線性引導的挺桿，從而實現(xiàn)旋轉到直線的轉變，從其旋轉軸線看去凸輪傳動裝置是非對稱的。它例如用于內(nèi)燃機的閥控制。
以下參考附圖1公開根據(jù)本發(fā)明的操作機構的優(yōu)選實施例。
在第一優(yōu)選實施例中，停車制動器的操作機構1包括馬達單元10、20以及離心組件30、40，所述組件張緊或釋放至少一個制動纜線。優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明，離心機構30、40被設置作為凸輪傳動裝置。凸輪30連接至馬達單元10、20的輸出軸25。凸輪30移動可移動的嵌入挺桿40，所述挺桿40在凸輪相對側上致動制動纜線70。由此，連接至至少一個制動器的制動纜線70被張緊或放松。制動纜線70以這種方式通過兩個制動纜線組件(未示出)將制動力傳遞至被連接的制動器。制動纜線70被挺桿40的致動張緊或放松，以一致地操作被連接的制動器。以如下方式實現(xiàn)被連接制動器的一致操作即在操作機構中的制動纜線實際上被張緊和被放松，然而仍然可以通過滑動階段和挺桿40被可移動地引導。被連接的制動器的不同操作力可通過制動纜線直接地自我補償。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，操作機構1被馬達單元10、20驅(qū)動。馬達單元10、20包括任何所需的馬達—變速箱—組合或者就只是馬達。如果應該在沒有變速箱的情況下實施驅(qū)動，則步進電機可例如用作將電脈沖轉換成其轉子的規(guī)定角位置的馬達。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，馬達單元10、20包括帶有被連接變速箱20的馬達10。由馬達10產(chǎn)生的旋轉運動被變速箱20轉換，從而使它的旋轉數(shù)減少，從而使它的扭矩增加。
在第一優(yōu)選實施例中，馬達10是電動機。替代電動機，馬達10也可以設置為液壓馬達或者壓縮空氣驅(qū)動馬達。馬達10驅(qū)動變速箱20，在第一實施例中優(yōu)選變速箱20連接至馬達10。此外，可以設想馬達10和變速箱20的布置。尤其優(yōu)選的是，變速箱20作成被封裝的行星齒輪。因此，可以免于維修并且抗故障能力強。此外，行星齒輪具有緊湊構造，以便整個操作機構能被設置得緊湊。變速箱20設置成減速變速箱，其中變速箱20的選定減速適用于馬達10。優(yōu)選的是，變速箱20的減速被選擇成能使馬達10在優(yōu)化的扭矩范圍內(nèi)工作。此外，通過變速箱20的減速的適當選擇可以獲得快速的操作時間。
凸輪30軸向安裝至變速箱20的輸出軸25。優(yōu)選的是，剛性連接(positive connection)設置在凸輪30和變速箱20的輸出軸25之間，以傳遞大的扭矩。優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明，可以使用摩擦接合連接，例如收縮連接。優(yōu)選的是，高強度塑料材料或金屬用作凸輪30的材料。根據(jù)優(yōu)選實施例，凸輪30由鋼制成。凸輪30的形狀限定挺桿40的致動，由此限定制動纜線70的張緊和放松。這樣，不同張力可以通過凸輪30的不同梯度而被傳遞至制動纜線70。為此，凸輪30可形成任意的形狀。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，凸輪30大致為橢圓形。在該實施例中，凸輪30的橢圓廓線的最大和最小半徑之間的差與挺桿40的最大直線位移相對應。
凸輪30成形為包括組裝位置和工作范圍。凸輪30的組裝位置以這樣的方式限定挺桿40最小化地被移動或者不移動。因此，制動纜線70被最小化地加載或不加載，從而能夠以最小的作用力安裝、使用或調(diào)整制動纜線。當凸輪30在它的工作范圍內(nèi)移動時，挺桿40被移動，由此使制動纜線70張緊，以操作被連接的制動器，或者制動纜線70被放松，以不再進一步地操作制動器。凸輪30位于其組裝位置，以安裝停車制動器系統(tǒng)。因此，制動纜線70不張緊，并且能容易地被組裝或者被調(diào)整。對于停車制動器系統(tǒng)的操作，凸輪30在它的工作范圍內(nèi)旋轉。在凸輪30工作范圍內(nèi)的凸輪30的第一位置中，制動纜線被張緊，使制動器正好不被操作。凸輪30在工作范圍內(nèi)的進一步旋轉使得挺桿40的位移增加，從而增加了制動纜線70的張力，由此操作制動器。凸輪30在其工作范圍內(nèi)被旋轉，直到在制動纜線70中存在足夠高的張力，從而獲得充分的制動效果。優(yōu)選將挺桿40可移動地嵌入(bedded)，其中位移軸線大致垂直于凸輪30的旋轉軸線。凸輪30的外表面在挺桿40的外表面上滑動，并且移動挺桿40。還優(yōu)選挺桿40由耐久材料制成，例如鋼，并且設有平行于凸輪30的滑動面的滑動面。從凸輪30至挺桿40的壓力通過這些滑動面?zhèn)鬟f。挺桿40本身將力傳遞至制動纜線70。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，在挺桿上與凸輪相對的、圓形側面處設有纜線引導凹槽，在其中制動纜線70被引導。纜線引導凹槽的廓線適應于制動纜線70的廓線，它的形狀適應于制動纜線70的形狀，以避免在制動纜線70和挺桿40之間產(chǎn)生摩擦。因此，也可以防止由于振動而使得被張緊的制動纜線70從挺桿40上滑脫。
在另一個優(yōu)選實施例中，如圖2所示，兩個偏轉(deviate)制動纜線70的偏轉輥(deviation roll)50和60被設置。制動纜線70必須被拉入操作機構1中，以便操作制動器。以這樣的方式實施上述操作挺桿40將制動纜線70從它的在兩個偏轉輥50和60之間的組裝位置中的理論伸展狀態(tài)偏轉，從而張緊制動纜線70。優(yōu)選的是，偏轉輥50和60可旋轉地被嵌入，以避免在制動纜線70處產(chǎn)生摩擦。因為它們也會經(jīng)受與挺桿40或凸輪30相類似的較大的力，因此它們也是由耐用材料制成。偏轉輥50和60的可旋轉軸線被定向，以便它們一方面幾乎垂直于挺桿40的運動方向，另一方面幾乎垂直于制動纜線70的運動方向。優(yōu)選每個偏轉輥50和60包括適于制動纜線70的周向纜線引導凹槽。因此，可以實現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的操作機構中的制動纜線70的安全引導。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，挺桿40設有附加的偏轉輥45，該偏轉輥45可轉動地設置在挺桿40的凸輪相對端。優(yōu)選的是，偏轉輥45在適于制動纜線70的纜線引導凹槽中引導制動纜線70。通過移動挺桿40，制動纜線70通過偏轉輥45而被移動，從而被張緊。通過偏轉輥45的可旋轉嵌入使制動纜線70與挺桿40之間的摩擦最小化。由于在所述操作機構中可以以低的摩擦移動制動纜線，因此通過制動纜線組件連接至兩個制動纜線半部分72和74的制動器之間的力補償變得容易。
在根據(jù)圖3所示操作機構1的本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，挺桿40通過連接元件110連接至兩個可移動纜線保持器92和94。挺桿40的移動引起纜線保持器92和94的移動。柔性連接元件110使兩個纜線保持器92和94相互連接，并且允許相互之間傳遞張力。柔性連接元件110在凸輪相對側上圍繞挺桿40運行，并且將被挺桿40偏轉。在第一優(yōu)選實施例中，連接元件110在挺桿40上滑動，以補償分別作用在纜線保持器92和94上力。
優(yōu)選的是，柔性連接元件110制成繩狀或帶狀，并且由抗撕裂塑料材料、復合材料或者金屬制成。在該實施例中，制動纜線被分開，包括兩個制動纜線半部分72和74，它們分別通過一個制動纜線組件將制動力傳遞到被連接的制動器。兩個纜線保持器92和94沿制動纜線半部分72和74的方向被可移動地嵌入纜線保持器基座102和104中。纜線保持器92和94通過連接元件110連接制動纜線半部分72和74。優(yōu)選的是，制動纜線半部分72和74通過鑄造的管接頭(nipple)和適當?shù)陌伎?未示出)連接至纜線保持器92和94。連接元件110被挺桿40的位移偏轉。從而，連接至其上的纜線保持器92和94被移向?qū)Ψ?。因此，制動纜線半部分72和74被張緊。為了放松制動纜線半部分72和74，纜線保持器92和94彼此移開。為了實現(xiàn)兩個制動器之間的、通過制動纜線半部分72和74而實施的力補償，連接元件110能夠在挺桿40上滑動，從而被連接的制動器被一致地操作。
在該優(yōu)選實施例中，制動纜線半部分72和74有利地僅僅沿纜線的方向移動。盡管連接元件110被加載了彎曲負載，制動纜線半部分72和74不會彎曲，從而能增加制動纜線半部分72和74的壽命。然而，基于根據(jù)本發(fā)明的連接元件110的優(yōu)選帶狀形式，連接元件110適于彎曲并且適于同時傳遞張力。
在另一個優(yōu)選實施例中，挺桿40包括在連接元件110一側的偏轉輥45，它引導連接元件110并且進一步減小挺桿40與連接元件110之間的摩擦。偏轉輥45可轉動地嵌入挺桿40中，并且沿其周向適于分別安裝的連接元件110。因此，能保證連接元件110的安全引導，以防止連接元件110由于振動而從挺桿的偏轉輥45上滑脫下來。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的操作機構1被殼體80包圍，圖中所示殼體為敞開狀態(tài)。殼體80被用于固定操作機構1的部件，并且用于將整個操作機構1組裝至車輛。此外，由于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選操作機構1安裝在將被制動的輪胎附近，并且由于安裝位置可能在車輛外側的未保護位置處，因此所述殼體80保護操作機構1的元件不受外界環(huán)境的影響。
為了保證停車制動系統(tǒng)的安全操作，在根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，通過力測量裝置測量在制動纜線70或制動纜線半部分72和74中的纜線張力。在第一實施例中，張力負載在制動纜線70、72、74中被直接測量。所以，制動纜線70、72、74分別包括兩個纜線半部分，它們通過可轉移地嵌入(translatably bedded)的力測量裝置連接。在另一個優(yōu)選實施例中，力測量裝置集成在挺桿40中。因此，挺桿40包括兩個部分，這兩個部分通過力測量裝置而被連接。挺桿40的一個部分被凸輪30操作，其中挺桿40的另一部分使制動纜線70或連接元件110發(fā)生位移。因此，被挺桿40傳遞的壓力被測量。在第三優(yōu)選實施例中，力測量裝置連接至一個或兩個偏轉輥50和60并且測量作用在偏轉輥50和60上的力。
力測量裝置與停車制動器系統(tǒng)的控制器電連接，以控制制動力?？梢酝ㄟ^任意的物理原理實施力的測量。例如可以通過電阻應變儀、彈簧的位移或者壓電儀來實施所述測量。
權利要求
1.一種操作機構(1)，用于操作特別是機動車的至少一個停車制動器，所述操作機構包括馬達單元(10、20)，用于驅(qū)動操作機構(1)；以及偏心組件(30、40)，所述偏心組件利用偏心原理將馬達單元(10、20)的旋轉運動轉化成直線運動；其中，至少一個制動纜線(70)被張緊或被放松，以操作至少一個停車制動器。
2.根據(jù)權利要求1所述的操作機構(1)，其中偏心組件(30、40)包括連接至馬達單元(10、20)的凸輪(30)；以及可被凸輪(30)移動的挺桿(40)。
3.根據(jù)權利要求2所述的操作機構(1)，其中挺桿(40)布置在兩個偏轉輥(50、60)之間，并且至少一個制動纜線(70)經(jīng)由偏轉輥(50、60)和挺桿(40)運行。
4.根據(jù)權利要求3所述的操作機構(1)，其中挺桿(40)包括位于纜線引導側的偏轉輥(45)，用于引導制動纜線(70)并且減少挺桿(40)與制動纜線(70)之間的摩擦。
5.根據(jù)權利要求2所述的操作機構(1)，其中挺桿(40)與第一纜線保持器(92)和第二纜線保持器(94)連接并且可沿制動纜線方向移動，其中通過挺桿(40)的移動實現(xiàn)第一纜線保持器(92)和第二纜線保持器(94)的移動，以便分別張緊或放松連接至纜線保持器(92、94)之一的一個制動纜線半部分(72、74)。
6.根據(jù)權利要求5所述的操作機構(1)，其中纜線保持器(92、94)通過連接元件(110)連接，其中的連接元件(110)經(jīng)由挺桿(40)運行。
7.根據(jù)權利要求6所述的操作機構，其中挺桿(40)包括位于連接元件(110)一側的偏轉輥(45)，用于引導連接元件(110)并且用于減小挺桿(40)與連接元件(110)之間的摩擦。
8.根據(jù)前述權利要求5至7中任一項所述的操作機構(1)，其中第一纜線保持器(92)與第一制動纜線半部分(72)連接，第二纜線保持器(94)與第二制動纜線半部分(74)連接，以分別操作至少一個制動器。
9.根據(jù)前述權利要求2至8中任一項所述的操作機構(1)，其中凸輪(30)成形為包括使挺桿(40)具有最小位移的組裝位置，以及工作范圍，在所述工作范圍內(nèi)所述至少一個制動纜線(70)被張緊或放松。
10.根據(jù)前述權利要求2至9中任一項所述的操作機構(1)，其中設置力測量裝置，以測定由操作機構(1)產(chǎn)生的制動力，所述力測量裝置集成在制動纜線(70)中、集成在挺桿(40)中，或者連接至一個偏轉輥(50、60)。
11.根據(jù)前述權利要求1至10中任一項所述的操作機構(1)，其中所述馬達單元(10、20)被接收和翻譯力測量裝置的信號的電子設備控制。
12.根據(jù)前述權利要求1至11中任一項所述的操作機構(1)，其中所述馬達單元(10、20)包括馬達(10)和連接至馬達的變速箱(20)。
13.根據(jù)權利要求12所述的操作機構(1)，其中所述馬達(10)設置為電動機。
14.根據(jù)前述權利要求12或13所述的操作機構(1)，其中所述變速箱(20)設置為行星齒輪。
15.根據(jù)前述權利要求1至14中任一項所述的操作機構(1)，其中還包括殼體(80)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機動車的操作機構(1)，用于操作停車制動器，所述操作機構使用馬達單元(10、20)以及偏心組件(30、40)，所述偏心組件利用偏心原理將馬達單元(10、20)的旋轉運動轉化成直線運動；其中，至少一個制動纜線(70)被張緊或被放松，以操作所述至少一個停車制動器。
文檔編號F16D65/28GK1633373SQ03804080
公開日2005年6月29日 申請日期2003年3月24日 優(yōu)先權日2002年3月22日
發(fā)明者豪梅·特拉達斯普拉特, 若爾迪·比達爾霍爾內(nèi)特, 伊斯梅爾·卡勒容阿格拉蒙特, 赫蘇斯·阿爾瓦雷斯弗洛雷斯 申請人:菲克電纜公司