本發(fā)明涉及車輛用制動(dòng)致動(dòng)器的領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及機(jī)電類型的制動(dòng)致動(dòng)器的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

已知使用液壓制動(dòng)裝置的車輛。這樣的裝置使用液壓致動(dòng)器，尤其是包括活塞的液壓致動(dòng)器，該活塞能夠?qū)⒅苿?dòng)片壓在與車輪剛性連接的盤上。

然而，自數(shù)年之前起，出現(xiàn)了電氣而不是液壓致動(dòng)的機(jī)電制動(dòng)裝置。這些制動(dòng)裝置設(shè)有機(jī)電致動(dòng)器，該機(jī)電致動(dòng)器尤其具有不僅降低車輛的制造成本而且還通過(guò)去除對(duì)液壓回路的維護(hù)而降低車輛的維護(hù)成本的優(yōu)點(diǎn)。

特別地，由申請(qǐng)EP-1 359 338已知一種機(jī)電制動(dòng)裝置，該裝置使用機(jī)電制動(dòng)致動(dòng)器，該致動(dòng)器設(shè)置有與電機(jī)耦合的滾珠絲杠(visàbilles)。該滾珠絲杠適于將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)以推動(dòng)制動(dòng)片壓在制動(dòng)盤上。該滾珠絲杠包括螺桿、機(jī)殼，和用于減小螺桿和機(jī)殼之間摩擦的滾珠。

現(xiàn)有技術(shù)的致動(dòng)器的主要缺陷是與滾珠絲杠的存在相關(guān)的，滾珠絲杠的特征之一是可逆性。所謂“可逆性”是指：施加在螺桿上的軸向力產(chǎn)生機(jī)殼的旋轉(zhuǎn)，相對(duì)應(yīng)地，施加在機(jī)殼上的軸向力產(chǎn)生螺桿的旋轉(zhuǎn)?？梢岳斫?，由于螺桿或機(jī)殼意外的按照直線運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)會(huì)影響制動(dòng)的可靠性并由此有害于車輛乘客的安全，可逆性構(gòu)成一個(gè)嚴(yán)重的缺陷。

此外，考慮到成本問(wèn)題，使用滾珠絲杠的機(jī)電制動(dòng)致動(dòng)器的應(yīng)用不是令人滿意的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明的主題在于一種車輛制動(dòng)致動(dòng)器，其包括：

-螺桿，

-具有內(nèi)螺紋的內(nèi)機(jī)殼，該內(nèi)機(jī)殼以不可逆的連接方式與螺桿接合，

-電機(jī)，該電機(jī)控制螺桿相對(duì)于內(nèi)機(jī)殼的運(yùn)動(dòng)或內(nèi)機(jī)殼相對(duì)于螺桿的運(yùn)動(dòng)，以使得該運(yùn)動(dòng)致動(dòng)制動(dòng)元件，

-具有螺紋的內(nèi)輥，這些內(nèi)輥每根都借助于至少一條螺紋一方面與螺桿接合，另一方面與內(nèi)機(jī)殼接合，

-具有內(nèi)螺紋的外機(jī)殼，以及

-外輥，每根外輥都一方面與內(nèi)機(jī)殼接合，另一方面與外機(jī)殼接合，這些外輥設(shè)有至少一條與內(nèi)機(jī)殼的螺紋方向相反、但與外機(jī)殼的螺紋方向相同的螺紋。

由此，符合本發(fā)明的致動(dòng)器能夠消除上述缺陷。

尤其可以理解的是，這樣的制動(dòng)致動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)在于：螺桿和內(nèi)機(jī)殼除了通過(guò)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就不能夠相對(duì)彼此移動(dòng)。由此，該致動(dòng)器避免了螺桿相對(duì)于內(nèi)機(jī)殼的任何意外移動(dòng)。由于這能夠改善車輛的制動(dòng)可靠性，這在致動(dòng)器用于停車制動(dòng)類型的配置中時(shí)是特別有意義的。此外，通過(guò)使用成本不高并且尤其比設(shè)有滾珠絲杠的致動(dòng)器的元件更易于制造的元件，這樣的制動(dòng)致動(dòng)器具有特別小的成本。

而且，對(duì)于該類型的所謂“雙層減速”式的致動(dòng)器，在與外機(jī)殼的螺紋接合的外輥的螺紋相同的方向上提供了改善了的減速能力。

此外，由于該致動(dòng)器包括具有螺紋的內(nèi)輥，這些輥每根都借助于至少一條螺紋一方面與螺桿接合、另一方面與內(nèi)機(jī)殼接合，所以該致動(dòng)器起到減速器的作用，從而能夠使用高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。這尤其使得能夠使用低成本的發(fā)動(dòng)機(jī)。

優(yōu)選地，螺桿和內(nèi)機(jī)殼每個(gè)都包括多條螺紋、優(yōu)選地三條螺紋。

由此，致動(dòng)器的減速能力被進(jìn)一步提高。

例如，每根輥的螺紋都與螺桿的螺紋方向相反、并與內(nèi)機(jī)殼的螺紋方向相同。

由此，減速能力可被提高到直至1/180的比值。

更優(yōu)選地，輥直接與螺桿和內(nèi)機(jī)殼接合。

可以設(shè)置內(nèi)機(jī)殼構(gòu)成被布置為用于致動(dòng)制動(dòng)元件的活塞。

由此，不需要使用平移移動(dòng)以致動(dòng)制動(dòng)元件的額外部件。

有利地，螺桿構(gòu)成被布置為用于致動(dòng)制動(dòng)元件的活塞。

在該情況下也不需要設(shè)置用于致動(dòng)制動(dòng)裝置的活動(dòng)元件的附加部件。

本發(fā)明的主題還在于一種車輛制動(dòng)裝置，該裝置包括如上所述的致動(dòng)器，該致動(dòng)器被配置為用于致動(dòng)盤式致動(dòng)器，優(yōu)選地浮動(dòng)卡鉗式盤式制動(dòng)器。

本發(fā)明的主題還在于一種設(shè)有制動(dòng)裝置的車輛，其中，致動(dòng)器被配置為用于致動(dòng)行車制動(dòng)器或停車制動(dòng)器。

由此，可以在不同的制動(dòng)裝置配置中設(shè)置這樣的致動(dòng)器。

同樣地，可設(shè)置該裝置包括這樣的致動(dòng)器：在該致動(dòng)器中，螺桿和機(jī)殼是由填充有增強(qiáng)物的聚合材料制成的。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的作為非限制性例子的五個(gè)實(shí)施方式，在附圖中：

-圖1是構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施方式的致動(dòng)器的透視圖，其中剖視地示出機(jī)殼；

-圖2是構(gòu)成本發(fā)明的第二實(shí)施方式的致動(dòng)器的剖視圖；

-圖3是構(gòu)成本發(fā)明的第三實(shí)施方式的制動(dòng)致動(dòng)器的剖視圖；

-圖4是構(gòu)成本發(fā)明的第四實(shí)施方式的制動(dòng)致動(dòng)器的透視圖；以及

-圖5是構(gòu)成本發(fā)明的第五實(shí)施方式的制動(dòng)致動(dòng)器的透視圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，在符合本發(fā)明的制動(dòng)致動(dòng)器中，減速器10包括內(nèi)部螺桿12、圍繞該螺桿布置的輥14、用于承載輥的框架16，以及機(jī)殼18。

螺桿12具有三條朝向同一第一方向的螺紋12A。螺桿12的一個(gè)端部20被設(shè)置為剛性地固定到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置上，例如該致動(dòng)器的電機(jī)M。由此，該減速器被設(shè)置為是電氣地控制的。螺桿的另一端部包括光滑且中空的自由邊緣。

輥14具有螺紋，并具有與螺桿的軸線X平行的縱軸線。這些輥每根都具有與螺桿的螺紋12A直接接合的單一螺紋14A。每根輥14的螺紋14A都朝向與螺桿12的螺紋12A相反的方向。

用于承載輥14的框架16具有與螺桿12共軸的圓柱形形狀，并在螺桿長(zhǎng)度的一小部分上延伸。該框架16包括縱向容置部21，其配置為用于以圍繞螺桿的規(guī)則間隔來(lái)接收輥。為此，這些容置部21包括朝框架端部開(kāi)口的鏜孔26。輥在其端部處設(shè)有定位銷24，這些定位銷安置在容置部21的鏜孔26中。由此，每根輥14都通過(guò)其端部被維持在框架16的一個(gè)容置部21中。在該例子中，輥的數(shù)量是10根，用于承載輥的框架16包括10個(gè)容置部，但當(dāng)然也可以根據(jù)所用輥的數(shù)量包括另一數(shù)量的容置部。由此，每根輥14都被安裝為能夠在其容置部21中轉(zhuǎn)動(dòng)。

機(jī)殼18構(gòu)成環(huán)繞框架16并被布置為與螺桿12共軸的圓柱形套。機(jī)殼18包括內(nèi)壁，該內(nèi)壁設(shè)有包含六條螺紋18A的內(nèi)螺紋，螺紋18A被設(shè)置為與輥14的螺紋14A的方向相同。機(jī)殼18直接和輥接合。機(jī)殼18的一個(gè)端部22被配置為用于剛性地固定到元件E，該元件E可設(shè)置為相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)被平移地移動(dòng)并由此被滑動(dòng)地引導(dǎo)。

由此，輥14每根都借助于至少一條與螺桿的一條螺紋12A方向相反但與機(jī)殼18的一條螺紋18A方向相同的螺紋14A，一方面與螺桿12、另一方面與機(jī)殼18直接接合。

現(xiàn)在將說(shuō)明減速器10的工作方式。假設(shè)減速器10能夠被“無(wú)刷”類型的電動(dòng)機(jī)M的軸驅(qū)動(dòng)在旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)M被沿著第一旋轉(zhuǎn)方向致動(dòng)時(shí)，螺桿12驅(qū)動(dòng)輥14和框架16圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)。由于輥14和機(jī)殼18接合，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致機(jī)殼18沿著螺桿的軸線X平移的運(yùn)動(dòng)。

換句話說(shuō)，在螺桿12和輥14之間、輥14和機(jī)殼18之間、以及機(jī)殼18和螺桿12之間存在沿軸線X的軸向移動(dòng)。由此，減速器能夠基于發(fā)動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使元件E按照平移運(yùn)動(dòng)來(lái)移動(dòng)。元件E例如被連接到用于和盤式制動(dòng)器的盤接觸的制動(dòng)片。

機(jī)殼和元件E的聯(lián)合平移運(yùn)動(dòng)由此被大幅度地減小，這是由螺紋12A、14A、18A在(一方面的)螺桿和輥之間和(另一方面的)輥和機(jī)殼之間的數(shù)量差、螺桿和機(jī)殼之間的直徑差、以及螺桿和輥的螺紋方向相反所造成的。

可以理解，在發(fā)動(dòng)機(jī)M沿相反方向旋轉(zhuǎn)的情況下，上述的旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)反向，由此導(dǎo)致元件E沿著相反的方向平移運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)在將在下文中參照?qǐng)D2至圖5說(shuō)明本發(fā)明的其它實(shí)施方式，在這些圖中，與圖1的元件相似的元件用相同的附圖標(biāo)記指代。

參照?qǐng)D2，示出了所謂“雙層減速”式減速器的減速器23的第二實(shí)施方式。適于用作制動(dòng)致動(dòng)器的該類型減速器23包括大致和以上所述相同的元件，即具有三條螺紋12A的螺桿12、設(shè)有一條與螺桿的螺紋方向相反的螺紋14A的輥14，以及設(shè)有六條與輥的螺紋方向相同的內(nèi)螺紋18A的機(jī)殼18。在該實(shí)施方式中，該輥被稱作內(nèi)輥14，該機(jī)殼被稱作內(nèi)機(jī)殼18。這些元件如前述實(shí)施方式中那樣彼此相對(duì)地布置，不同之處在于，發(fā)動(dòng)機(jī)M的軸在此是被固定到內(nèi)機(jī)殼18上而不是固定到螺桿12上的。還與前述實(shí)施方式不同地，螺桿12被剛性地固定到接收該減速器的機(jī)架上，并且發(fā)動(dòng)機(jī)M被安裝為相對(duì)于該機(jī)架可沿著軸線X滑動(dòng)。

該減速器還包括用于增大這樣的減速器的減速能力的額外元件。在本例子中，這些額外元件是具有外螺紋的外輥28和外機(jī)殼30。

因此，內(nèi)輥14是圍繞螺桿12布置的，而外輥28則被布置在內(nèi)機(jī)殼18的周邊，并像內(nèi)輥14那樣地每根都設(shè)有單一螺紋28A。外輥28安置在形狀大致和前述框架相同的框架26(未示出)中，該框架的直徑適于接收內(nèi)機(jī)殼18和外輥28。

外機(jī)殼30環(huán)繞框架26，并具有與螺桿12共軸的圓柱形形狀。外機(jī)殼30在其內(nèi)壁上包括內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋包括六條螺紋30A。用于被平移移動(dòng)的元件E被剛性地固定到外機(jī)殼30的一個(gè)端部32上，該端部的任何旋轉(zhuǎn)都被禁止。

外輥28每根都與外機(jī)殼30和內(nèi)機(jī)殼18直接接合。每根外輥28的螺紋28A都與內(nèi)機(jī)殼18的螺紋18A方向相反但與外機(jī)殼30的螺紋方向相同。

現(xiàn)在將說(shuō)明符合該第二實(shí)施方式的減速器23的工作方式。當(dāng)電動(dòng)機(jī)M被沿著第一旋轉(zhuǎn)方向致動(dòng)時(shí)，和內(nèi)機(jī)殼18直接接合的內(nèi)輥14被驅(qū)動(dòng)圍繞螺桿的軸線X旋轉(zhuǎn)，并沿著其自身的軸線其本身也旋轉(zhuǎn)。這些旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致框架和這些輥沿與軸線X平行的平移運(yùn)動(dòng)T1的方向平移移動(dòng)。由于內(nèi)輥14在螺桿12(該螺桿是固定的)上平移移動(dòng)，內(nèi)機(jī)殼18和發(fā)動(dòng)機(jī)M的軸被內(nèi)輥14沿與軸線X平行的平移運(yùn)動(dòng)T2的方向驅(qū)動(dòng)。

至于外輥28，這些輥被內(nèi)機(jī)殼18驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，沿與軸線X平行的平移運(yùn)動(dòng)T3的方向移動(dòng)。

最后，外輥28的旋轉(zhuǎn)沿與軸線X平行的平移運(yùn)動(dòng)T4的方向驅(qū)動(dòng)外機(jī)殼。

參照?qǐng)D3，現(xiàn)在將說(shuō)明第三實(shí)施方式，在該第三實(shí)施方式中，如在前述各個(gè)實(shí)施方式中那樣地，減速器是車輛制動(dòng)裝置的機(jī)電致動(dòng)器34，其屬于集成到盤式制動(dòng)器類型的制動(dòng)裝置35的一部分。這樣的制動(dòng)裝置35包括所述致動(dòng)器、制動(dòng)盤38、制動(dòng)片40A、40B，以及浮動(dòng)卡鉗(étrier flottant)36。

浮動(dòng)卡鉗36包括附接部分42、盤通道44和壓抵鉗口48。

浮動(dòng)卡鉗包括附接部分42的那個(gè)端部被剛性地固定到致動(dòng)器34的減速器的外機(jī)殼30上。浮動(dòng)卡鉗的另一端部包括壓抵鉗口48，該壓抵鉗口與盤38平行地延伸，并承載制動(dòng)片中的一個(gè)40B。在浮動(dòng)卡鉗36的兩個(gè)端部之間，盤通道42形成盤38和制動(dòng)片40A、40B的容置部。

傳統(tǒng)地，制動(dòng)片40A、40B側(cè)向地布置在盤38的兩側(cè)，并每個(gè)都包括被襯墊47覆蓋的金屬支承件46?？蓞^(qū)分出內(nèi)部制動(dòng)片40A(其支承件46被剛性地固定到螺桿12的一個(gè)端部49)和外部制動(dòng)片40B(其支承件46被剛性地固定到卡鉗的壓抵鉗口)?？勺冃蔚膱A形密封件50圍繞內(nèi)部制動(dòng)片布置，并將內(nèi)部制動(dòng)片的邊緣連接到外機(jī)殼的邊緣。為此，制動(dòng)片、卡鉗和機(jī)殼每個(gè)都包括適于接收密封件的一部分的容置部52。該密封件用于使致動(dòng)器與外部污染隔離。

致動(dòng)器34包括所謂雙層減速式的減速器，其設(shè)計(jì)大致和前述第二實(shí)施方式相似。各個(gè)構(gòu)成元件因此像前述那樣地布置，不同之處在于，在該實(shí)施方式中，螺桿12被配置為與軸線X平行地平移，使得螺桿形成這樣的活塞：該活塞與制動(dòng)片連接的那個(gè)端部適于接觸制動(dòng)盤38。在該例子中，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)機(jī)殼30在平移上是固定死的。

現(xiàn)在將說(shuō)明在上述制動(dòng)裝置35中使用的制動(dòng)致動(dòng)器34的工作方式。

當(dāng)電機(jī)M被沿著第一旋轉(zhuǎn)方向致動(dòng)時(shí)，內(nèi)機(jī)殼18開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。與內(nèi)機(jī)殼18直接接合的內(nèi)輥14被驅(qū)動(dòng)圍繞其自身的軸線并圍繞螺桿12的軸線X旋轉(zhuǎn)。這些輥還沿與軸線X平行的平移運(yùn)動(dòng)T1’的方向被移動(dòng)。

內(nèi)輥18的旋轉(zhuǎn)由此驅(qū)動(dòng)螺桿12沿著軸線X向著稱作“正方向”的方向平移T2’，使得螺桿的端部54推動(dòng)內(nèi)部制動(dòng)片40A并使其壓靠在制動(dòng)盤38上以產(chǎn)生一部分的車輛制動(dòng)。

此外，內(nèi)機(jī)殼18的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)外輥28圍繞其自身的軸線并圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)。此外，外輥沿與軸線X平行的平移運(yùn)動(dòng)T3’的方向移動(dòng)。

最后，外輥28的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)外機(jī)殼30沿與軸線X平行的、向著稱作“負(fù)方向”的T4’方向平移運(yùn)動(dòng)，并由此產(chǎn)生卡鉗向著該負(fù)方向的平移移動(dòng)。外部制動(dòng)片40B因此接觸制動(dòng)盤38，由此產(chǎn)生另一部分的車輛制動(dòng)。盤38因此被壓在兩個(gè)制動(dòng)片40A、40B之間。

可以理解，當(dāng)電機(jī)M的軸沿另一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，前述各個(gè)旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)反向，并且各制動(dòng)片遠(yuǎn)離制動(dòng)盤地與軸線X平行地平移。

在本發(fā)明的第四實(shí)施方式中，如圖4所示，減速器是設(shè)有機(jī)殼18、螺桿12和發(fā)動(dòng)機(jī)E的制動(dòng)致動(dòng)器60。在此，致動(dòng)器60不包括輥，而螺桿12則按照不可逆的連接方式與機(jī)殼18接合。像前述那樣地，螺桿12包括三條螺紋12A，機(jī)殼包括六條螺紋18A。發(fā)動(dòng)機(jī)M的軸被直接固定到螺桿上，而機(jī)殼則形成制動(dòng)活塞。因此，機(jī)殼被設(shè)置為能夠沿著軸線X平移以致動(dòng)制動(dòng)裝置的活動(dòng)元件。

根據(jù)在圖5中示出的第五實(shí)施方式，致動(dòng)器70包括被剛性地固定到發(fā)動(dòng)機(jī)M的軸的機(jī)殼18，而螺桿12則能夠沿著軸線X平移地活動(dòng)。由此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)時(shí)，螺桿形成制動(dòng)活塞并沿著軸線X平移以致動(dòng)制動(dòng)裝置的活動(dòng)元件。

本發(fā)明不限于所述各個(gè)實(shí)施方式，其它實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)是明顯的。作為第一實(shí)施方式的變型，尤其可以設(shè)置電機(jī)被連接到機(jī)殼18，被平移移動(dòng)的并使元件E移動(dòng)的則是螺桿12。

作為第二實(shí)施方式的變型，也可以設(shè)置減速器包括固定的外機(jī)殼30，被平移移動(dòng)的并承載元件E的則是螺桿12。

同樣地，作為第二或第三實(shí)施方式的變型，可以設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)不被固定到內(nèi)機(jī)殼上，而是直接驅(qū)動(dòng)用于容置輥的兩個(gè)框架之一旋轉(zhuǎn)。

術(shù)語(yǔ)：

10：減速器

12：螺桿

12A：螺桿的螺紋

14：輥；內(nèi)輥

14A：輥的螺紋；內(nèi)輥的螺紋

16：框架

18：機(jī)殼；內(nèi)機(jī)殼

18A：機(jī)殼的內(nèi)螺紋的螺紋；內(nèi)機(jī)殼的內(nèi)螺紋的螺紋

18B：內(nèi)機(jī)殼的外壁上的螺紋

20：螺桿的端部

21：容置部

22：機(jī)殼的端部

23：所謂“雙層減速式”的減速器

24：定位銷

26：鏜孔

28：外輥

28A：外輥的螺紋

30：外機(jī)殼

30A：外機(jī)殼的內(nèi)螺紋的螺紋

32：外機(jī)殼的端部

34：制動(dòng)致動(dòng)器

35：制動(dòng)裝置

36：浮動(dòng)卡鉗

38：制動(dòng)盤

40：制動(dòng)片

42：附接部分

44：盤通道

46：支承件

47：襯墊

50：密封件

52：容置部

54：螺桿的端部

60：制動(dòng)致動(dòng)器

70：制動(dòng)致動(dòng)器

T1：內(nèi)輥的平移運(yùn)動(dòng)方向

T2：內(nèi)機(jī)殼的平移運(yùn)動(dòng)方向

T3：外輥的平移運(yùn)動(dòng)方向

T4：外機(jī)殼的平移運(yùn)動(dòng)方向

T1’：內(nèi)輥的平移運(yùn)動(dòng)方向

T2’：螺桿的平移運(yùn)動(dòng)方向

T3’：外輥的平移運(yùn)動(dòng)方向

T4’：外機(jī)殼的平移運(yùn)動(dòng)方向

E：用于被平移移動(dòng)的元件

M：電機(jī)

X：螺桿的軸線