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摩擦制动器

阅读：477发布：2020-05-11

IPRDB可以提供摩擦制动器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种以盘式制动器的构造形式的、作为车辆制动器的摩擦制动器（1），具有一压电元件（11）来作为操作装置（10），以及一压电元件（7）来作为力-电压-转换器（8），在所述力-电压-转换器上支撑一可运动的摩擦制动衬（3），以防止其随着所述制动盘（4）一起旋转，且由此在所述压电元件（7）上产生了一电压，一种电子控制器（14）将所述电压耦合到所述操作装置（10）的压电元件（11）中，由此，所述摩擦制动器（1）具有一种自放大。，下面是摩擦制动器专利的具体信息内容。

权利要求

1. 摩擦制动器，具有一摩擦制动衬（3）并且具有一操作装置（10），利用所述操作装置能够将所述摩擦制动衬（3）朝一制动体（4）挤压，用以操作所述摩擦制动器（1），其中，所述摩擦制动衬（3）能够沿着所述制动体（4）的旋转方向运动，其特征在于，所述摩擦制动衬（3）具有一力-电压-转换器（8），在所述力-电压-转换器上支撑所述摩擦制动衬（3），以防止所述摩擦制动衬随着所述制动体（4）一起旋转。

2. 按照权利要求1所述的摩擦制动器，其特征在于，所述力-电压-转换器（8）是一压电元件（7）。

3. 按照权利要求1所述的摩擦制动器，其特征在于，所述操作装置（10）具有一电压-力-转换器（12），所述电压-力-转换器将所述力-电压-转换器（8）的电压转换成一夹紧力，所述夹紧力将所述摩擦制动衬（3）朝所述制动体（4）挤压。

4. 按照权利要求3所述的摩擦制动器，其特征在于，所述电压-力-转换器（12）是一压电元件（11）。

5. 按照权利要求3所述的摩擦制动器，其特征在于，在所述力-电压-转换器（8）和所述电压-力-转换器（12）之间连接一电子控制器（14）。

6. 按照权利要求1所述的摩擦制动器，其特征在于，所述力-电压-转换器（8）构成一制动力传感器（9）。

7. 按照权利要求3所述的摩擦制动器，其特征在于，所述操作装置（10）具有一弯曲元件（16），所述弯曲元件通过弯曲将所述摩擦制动衬（3）朝所述制动体（4）挤压，并且所述电压-力-转换器（11）在施加了电压的情况下弯曲所述弯曲元件（16）。

8. 按照权利要求7所述的摩擦制动器，其特征在于，所述弯曲元件（16）在两侧具有一电压-力-转换器（12）。

9. 按照权利要求3所述的摩擦制动器，其特征在于，所述操作装置（10）具有一路程转换器（16；18、19、20），所述路程转换器转换所述电压-力-转换器（12）的运动。

10. 按照权利要求9所述的摩擦制动器，其特征在于，所述操作装置（10）具有一液压的路程转换器（18、19、20）。

说明书全文

摩擦制动器

[0001] 本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的摩擦制动器，其具有一摩擦制动衬以及具有一操作装置，利用所述操作装置能够将所述摩擦制动衬朝一制动体挤压。所述摩擦制动器尤其是一种车辆制动器、例如盘式制动器或者也可以是鼓式制动器。在盘式制动器的情况下，所述制动体是一制动盘，在鼓式制动器的情况下，所述制动体是一制动鼓。

背景技术

[0002] 已知了作为车辆用的车轮制动器的电子机械的摩擦制动器，其常常实施为盘式制动器。已知的此类的摩擦制动器具有一电子机械的操作装置，其具有一电动马达和一主轴传动装置，所述主轴传动装置用于将所述电动马达的旋转运动转换成一种平移运动，以便将摩擦制动衬朝一制动体挤压，在盘式制动器的情况下也朝一制动盘挤压。

[0003] 也已知了自放大的（selbstverstärkende）此类的盘式制动器。在此情况下，摩擦制动衬沿着所述制动体的旋转方向是可运动的，其中，所述制动体能否在圆形轨道上围绕所述制动盘的旋转轴线运动这一条件并不是强制性的。所述制动体的运动也可以例如沿着一朝向制动盘的弦的方向进行。所述摩擦制动衬支撑在一朝向制动盘的楔形斜面上。如果所述摩擦制动衬在由所述操作装置操作了的制动的情况下朝所述制动盘挤压，则所述旋转的制动盘施加一摩擦力到所述摩擦制动衬上，所述摩擦力将所述摩擦制动衬朝向在所述楔形斜面和所述制动盘之间的变窄的楔形间隙进行加载。基于楔形原理，所述楔形斜面施加一支撑力到所述摩擦制动衬上，所述支撑力具有与所述制动盘正交（normal）的分量。所述支撑力的与所述制动盘正交的分量提高了一夹紧力，利用所述夹紧力，所述摩擦制动衬朝所述制动盘挤压，也就是说，制动力得以提高。所述楔形斜面和在所述摩擦制动衬的背离所述制动盘的背侧面上的对应的楔形部可以理解为楔形机构以及理解为自放大装置。

[0004] 本发明的公开内容在具有权利要求1的前序部分的特征的根据本发明的摩擦制动器的情况下，所述摩擦制动衬沿着一制动体的旋转方向也是可运动的。力-电压-转换器支撑所述摩擦制动衬，防止其随着所述旋转的制动体一起运动。所述力-电压-转换器将一支持力转换成电压，其中，所述摩擦制动衬利用所述支持力支撑在所述力-电压-转换器上，其中所述电压也应该理解为一种电流。所述力-电压-转换器的电压可以输送给所述操作装置，用以提高夹紧力，即如下的力，利用该力将所述摩擦制动衬朝所述制动体挤压。由此实现了制动力放大或自放大。另一个优点在于，所述力-电压-转换器能够作为制动力传感器来使用：通过测量所述力-电压-转换器的电压，能够确定所述支持力、且因此确定所述摩擦制动器的制动力，其中，所述摩擦制动衬利用所述支持力支撑在所述力-电压-转换器上。无需额外的用于测量所述制动力的传感器。此外，从所述制动力以及施加到所述摩擦制动衬上的夹紧力中可以确定所述摩擦制动衬和所述制动体之间的摩擦系数。优选地，所述摩擦制动衬沿着所述制动体的两个旋转方向支撑在一个或不同的力-电压-转换器上，用以实现沿着所述制动体的两个旋转方向的自放大。

[0005] 从属权利要求的主题是在权利要求1中限定的本发明的有利的设计方案和改进方案。

[0006] 权利要求3限定了，所述操作装置具有一电压-力-转换器，其将电压或电流转换成力，利用所述力将所述摩擦制动衬朝所述制动体挤压。所述电压-力-转换器实现了，当所述摩擦制动衬在操作了的摩擦制动器和旋转的制动体的情况下支撑在所述电压-力-转换器上时，由所述力-电压-转换器产生的电压的简单的耦合。本发明的这种设计方案实现了简单的自放大。另一个优点在于所述制动操作的较高的动力。

[0007] 可以考虑的是，例如电感的、具有磁性线圈的转换器或者电容的、具有例如可运动的电容器板的转换器。优选地，所述力-电压-转换器和/或所述电压-力-转换器具有一个（或多个）压电元件。压电元件不仅可以作为力-电压-转换器使用，因为其在以力加载的情况下产生电压，也可以作为电压-力-转换器使用，因为其在施加了电压的情况下变形，由此能够产生力。压电元件是紧凑的、牢固的并且近似无磨损的，其电功率消耗是较小的。

[0008] 权利要求5设置了一种电子控制器，其连接在所述力-电压-转换器和所述电压-力-转换器之间。所述电子控制器实现了所述电压的调节，所述电压由所述力-电压-转换器传递到所述电压-力-转换器上，其中，所述摩擦制动衬支撑在所述力-电压-转换器上，所述电压-力-转换器将所述摩擦制动衬朝所述制动体挤压。以这种方式能够调节根据本发明的摩擦制动器的自放大。由于从所述电压和所述力中能够确定所述摩擦制动衬和所述制动体之间的摩擦系数，其中，所述电压由所述力-电压-转换器产生，利用所述力将所述摩擦制动衬朝所述制动体挤压，因此，利用所述电子控制器实现了根据本发明的摩擦制动器的与摩擦系数相关的自放大的调节。同时，所述电子控制器可以调节所述摩擦制动器的制动力或调节所述夹紧力，其中，利用所述夹紧力将所述摩擦制动衬朝所述制动体挤压。“调节”的概念在这里也应该包括一种控制。

[0009] 附图简要说明下面借助于在附图中所展示的实施方式详细地阐释本发明。附图示出了根据本发明的摩擦制动器的三种实施方式。附图理解为示意性的和简化的示图，用于理解以及用于阐述本发明。

[0010] 本发明的实施方式在图1中展示出来的根据本发明的摩擦制动器1是一种用于机动车的车轮制动器，即一种车辆制动器。其具有一种盘式制动器的构造形式。所述摩擦制动器1具有两个摩擦制动衬2、3，它们在一制动盘4的两侧布置在一制动钳5中。所述制动盘4可以普遍地理解为需要进行制动的制动体。所述两个摩擦制动衬2中的一个摩擦制动衬固定地布置在所述制动钳5中，另一个摩擦制动衬沿着圆周方向、即沿着所述制动盘4的两个旋转方向在所述制动钳5中是可运动的。在背离所述制动盘4的背侧面上，所述可运动的摩擦制动衬3具有一衬支架6，其在两个沿着圆周方向平放的端部处支撑在各一个压电元件7上，所述压电元件形成一力-电压-转换器8且同时形成一制动力传感器9。

[0011] 所述摩擦制动器1具有一其它的压电元件11，作为操作装置10或无论如何作为操作装置10的组成部分，所述压电元件11在所述衬支架6的背离所述制动盘4 的背侧面上布置在所述制动钳5中。为了使所述衬支架6能够与所述摩擦制动衬3一起沿着所述制动盘4的圆周方向运动，能够使所述衬支架沿着其运动方向相对于所述压电元件11是可运动的。在该附图中示出了一辊轴承装置13，用于将所述衬支架6可动地支承在所述压电元件11上，也可以考虑一滑动轴承装置、一移动引导装置等等。该压电元件11形成一种电压-力-转换器12。

[0012] 所述压电元件7与一电子控制器14进行电连接，其中，所述压电元件7将所述可运动的摩擦制动衬3经由其衬支架6支撑在所述制动钳5中，以防止其随着所述制动盘4一起旋转，在所述电子控制器上还连接有所述压电元件11，其形成所述电压-力-转换器12且同时形成所述操作装置10。所述电子控制器14连接在机动车的整车电源15上，在所述机动车中所述摩擦制动器1用作车轮制动器。

[0013] 所述电子控制器14调节所述摩擦制动器1的一操作力或夹紧力或制动力。为了进行制动操作，将一电压施加到所述压电元件11上，所述压电元件形成所述电压-力-转换器12。通过施加的电压，增大了所述压电元件11的厚度，并且经由所述衬支架6将所述可运动的摩擦制动衬3朝所述制动盘4挤压。通过所述可运动的摩擦制动衬3朝所述制动盘4的挤压，将所述构造成游动钳的制动钳5横向于所述制动盘4推移，并且将所述固定的摩擦制动衬2朝所述制动盘4的另一侧挤压，由此将所述制动盘制动住。

[0014] 如果所述制动盘4旋转，则其将一摩擦力沿着所述两个摩擦制动衬2、3的圆周方向施加到所述两个摩擦制动衬上。所述可运动的摩擦制动衬3经由其衬支架6支撑在所述形成力-电压-转换器8的压电元件7上，以防止所述摩擦制动衬3随着所述制动盘4一起旋转，从而所述压电元件7被以摩擦力加载，其中，所述压电元件7由所述衬支架6位于所述制动盘4的旋转方向上，所述旋转的制动盘4将所述摩擦力施加到在操作了的摩擦制动器1的情况下朝所述制动盘挤压的、可运动的摩擦制动衬3上。所述压电元件7经由所述衬支架6以一支持力支撑所述摩擦制动衬3，所述支持力与在所述制动盘4和所述摩擦制动衬3之间的摩擦力大小相等，并且与所述摩擦力的方向相反。传递到所述形成了所述力-电压-转换器8的压电元件7上的摩擦力使所述压电元件7变形，并且产生了所述压电元件7上的电压，所述电压被输送给所述电子控制器14。连接在所述压电元件7、11之间的所述电子控制器14耦入所述压电元件7的电压，并且将所述电压传递到所述压电元件11上，其中，所述压电元件7沿着圆周方向支撑所述摩擦制动衬3，所述压电元件11形成所述操作装置10。施加到后一个压电元件11上的电压且因此所述夹紧力由此得以提高，其中，所述压电元件11利用所述夹紧力将所述摩擦制动衬3朝所述制动盘4挤压。所述摩擦制动器11具有一种压电的自放大。所述自放大的高度可通过所述电压的高度来调节，其中，所述电子控制器14耦入所述电压。

[0015] 所述电压是针对所述制动力的一种量度，其中，所述电压引起所述摩擦制动衬3经由其衬支架6在所述形成了所述力-电压-转换器8的压电元件7上的支撑，所述摩擦制动器1将所述制动力施加到所述制动盘4上。因此，所述形成了力-电压-转换器8的压电元件7同时也形成制动力传感器9。从所述制动力和所述夹紧力中可以计算出一摩擦系数μ，所述摩擦系数在所述可运动的摩擦制动衬3和所述制动盘4之间产生，其中，利用所述夹紧力将所述摩擦制动衬3朝所述制动盘4挤压，并且它从所述电压中获得，所述电子控制器14将所述电压施加到所述操作装置10的压电元件11上。这以简单的方式实现了还与摩擦系数μ相关的、所述摩擦制动器1的自放大的高度或者说水平的调节。

[0016] 除了较高的动力学之外，所述形成电压-力-转换器12的压电元件11还具有较小的电功率消耗，因为所述压电元件通过施加一种电压而在近似没有电流消耗或者仅具有较小的电流消耗的情况下进行变形。所以，所述电功率消耗且因此所述整车电源15受到根据本发明的摩擦制动器1的负载是较小的。另一个优点在于，所述压电元件7、11是近似无磨损的，并且所述摩擦制动器1仅具有较少地可运动的机械装置，且由此是近似无磨损的，并且针对污染物来说是不敏感的。除了要对所述摩擦制动衬2、3进行更换之外，所述摩擦制动器1是近似免于维修的。

[0017] 在下面的图2和3的阐释中，一致的构件以与图1中相同的附图标记表示。图2中的摩擦制动器1的操作装置10具有梁形的或板形的弯曲元件16，在所述弯曲元件16的两侧布置作为电压-力-转换器12的压电元件11。所述压电元件11抗剪地与所述弯曲元件16连接，利用所述电子控制器14施加一电压到所述两个压电元件11上，由此使得所述两个压电元件11变形，并且使得所述弯曲元件16弯曲，或者使其曲度增大。

[0018] 经由所述两个压电元件11中的一个压电元件，所述弯曲元件16在其中部支撑在所述制动钳5上。所述弯曲元件16的端部或边缘贴靠在一中间件17上，所述中间件按照活塞的方式横向于所述制动盘4可移动地在所述制动钳5中引导。经由一辊轴承装置13、滑动轴承装置、移动引导装置等等，所述中间件17贴靠在所述可运动的摩擦制动衬3的衬支架6的背侧面上。通过施加一电压到所述弯曲元件16的两个压电元件11上，所述弯曲元件16可以弯曲或者其曲度增大。由此，所述弯曲元件16经由所述中间件17将所述可运动的摩擦制动衬1朝所述制动盘4挤压，由此所述摩擦制动器1得以操作。所述弯曲元件16与其两个压电元件11一起是图2的摩擦制动器1的操作装置10的组成部分。所述弯曲元件16增大了一调节路程，所述调节路程是在施加了电压的情况下由所述压电元件11通过其变形产生的。

[0019] 另外，图2的摩擦制动器1、尤其是经由所述压电元件7的自放大就下述方面而言参照图1的阐释：所述压电元件形成所述力-电压-转换器8且其同时形成所述制动力传感器9，并且所述压电元件支撑所述可运动的摩擦制动衬3，以防止其随着所述制动盘4一起旋转，并且在压电的自放大方面与图1的摩擦制动器11相同地进行构造并且以与图1的摩擦制动器11相同的方式进行工作。为了弯曲所述弯曲元件16且因此为了操作所述摩擦制动器1，所述压电元件11中的一个压电元件就足够了。在所述弯曲元件16的另一侧的第二压电元件11用于温度补偿。此外，通过所述第二压电元件11提高了一弯曲力和/或一种变形路程，也就是说所述夹紧力和/或所述调节路程。

[0020] 图3的根据本发明的摩擦制动器1的操作装置10具有两个活塞18、19，它们与液压的盘式制动器的活塞类似地横向于所述制动盘4可移动地容纳在所述制动钳5中。所述制动钳5为此目的构造成缸20，其包含一种在所述两个活塞18、19之间的液压液体21。正如在图1的压电元件11上以及在图2的中间件17上那样，所述可运动的摩擦制动衬3的衬支架6的背侧面经由一滚轴承装置13、滑动轴承装置、移动引导装置等等贴靠在所述两个活塞18中的一个活塞上。另一个活塞19在其背离所述制动盘4的背侧面上具有所述压电元件11，其形成所述电压-力-转换器12。所述配设给压电元件11的活塞19具有比所述配设给摩擦制动衬3的活塞18更大的直径，从而实现了从所述压电元件11到所述摩擦制动衬3的路程转换。所述制动钳5的缸20根据所述活塞18、19的直径来进行直径分级。所述缸-活塞-结构18、19、20形成一液压的路程转换器，其在施加了电压的情况下增大了所述压电元件11的厚度变化，且因此增大了一调节路程或操作路程。所述压电元件11、所述两个活塞18、19和所述缸20形成了图3的摩擦制动器1的操作装置10，或者无论如何也是所述操作装置10的组成部分。

[0021] 为了补偿所述摩擦制动衬2、3的衬磨损（Belagverschleiss），具有液压液体的储备容器22经由一可朝向缸20的方向穿流的止回阀23连接在所述缸20上。也可以考虑，利用一所谓的通气孔，通过一中心阀或者通过一磁性阀，将所述储备容器23连接在所述缸20上，其中，所述通气孔在所述活塞19运动时被关闭，正如其从液压的车辆制动设施的主制动缸中公知的那样；所述中心阀将所述储备容器23在所述活塞18、19中的一个活塞的运动的情况下液压地与所述缸20分离，正如其同样从主制动缸中公知的那样；所述磁性阀由所述电子控制器14来进行控制（未示出）。

[0022] 另外，图3中的摩擦制动器1与图1中的摩擦制动器1相同地进行构造，并且以与图1的摩擦制动器1相同的方式进行工作，从而为了避免对于图3的阐释的重复，补充地参照图1的阐释。

[0023] 所述压电的操作装置10也可以与形成了所述力-电压-转换器8的压电元件7无关地在所述摩擦制动器上在没有自放大或具有其它的自放大的情况下实现。

标题	发布/更新时间	阅读量
摩擦制动系统-专利编号CN107848508A	2020-05-12	614
摩擦制动器-专利编号CN103261729A	2020-05-11	475
高能摩擦制动器-专利编号CN105715705B	2020-05-12	930
摩擦制动器-专利编号CN102428292A	2020-05-11	924
摩擦制动装置-专利编号CN104246275A	2020-05-13	691
摩擦制动器-专利编号CN102428292B	2020-05-11	464
摩擦制动器-专利编号CN109667854A	2020-05-11	484
摩擦制动装置-专利编号CN104246275B	2020-05-12	135
摩擦制动装置-专利编号CN104204596B	2020-05-13	65
摩擦制动装置-专利编号CN104204596A	2020-05-13	712

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