專利名稱：帶有一個繩索傳動裝置的駐車制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種駐車制動器，特別用于汽車。
對于也被稱為停車制動器的駐車制動器，通過一個繩索傳動裝置將控制力傳遞到車輪制動器上。在實踐上這是由此實現(xiàn)的，即兩根制動鋼絲索，其也被稱為軟套管鋼絲索，平行地或者在相反的方向上張緊。為了避免在制動的車輪上出現(xiàn)不均勻的制動效果，在此要求右邊和左邊的鋼絲索上的力通過一種合適的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)使之基本上相同。當(dāng)在制動裝置右邊以及左邊在相同的力作用下要求鋼絲索端部有不同的牽引距離時，也必須滿足力相等性的條件。這例如可以通過左右車輪制動器的不同的鋼絲索長度決定。由此在單個鋼絲索之間產(chǎn)生了不同的等效剛度。
在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了布置在汽車駕駛室內(nèi)部的駐車制動桿，其使用一個鋼絲索平衡儀作為力平衡元件。這種駐車制動器例如在專利文獻(xiàn)DE 101 03 295 C1中已經(jīng)公開。然而使用這種方案制動鋼絲索只能在一個方向上進(jìn)行張緊，因此為了在相反的方向上將鋼絲索張緊需要一個布置在其后的鋼絲索換向裝置。這一方面會增加空間上的需求。另一方面通過要求的鋼絲索換向裝置降低了鋼絲索系統(tǒng)的效率。
另一種解決方案在于使用一種主軸系統(tǒng)在相反的方向上張緊制動鋼絲索。其中一根鋼絲索本身布置在主軸上，而另一根鋼絲索與作為配合件的主軸螺母相連接。主軸和主軸螺母在此是浮動地支承的，以便保證力相等性。另一種方案使用一個帶有一個右旋螺紋和一個左旋螺紋的浮動支承且反向旋轉(zhuǎn)的主軸作為鋼絲索張緊裝置。這種系統(tǒng)的缺點除了主軸相對于其它傳動元件比較高昂的成本外就是其傳動比是固定的，并且支承主軸的機(jī)械系統(tǒng)會產(chǎn)生巨大的磨損。
在另一種解決方案中最后使用了一個開槽的圓盤，制動鋼絲索的內(nèi)鋼絲索可以穿過這個槽。該圓盤的旋轉(zhuǎn)，例如通過一個傳動裝置輸出軸驅(qū)動，可以使得軟套管鋼絲索內(nèi)鋼絲索縮短并由此使其張緊。然而出于強(qiáng)度方面的原因，在可旋轉(zhuǎn)的圓盤的導(dǎo)槽中的制動鋼絲索的很大的彎曲半徑要求所拉出的鋼絲索有很大的間隔。其結(jié)果是在輸出軸上產(chǎn)生很大的扭矩。由此需要一個帶有大尺寸的輸出軸的高變速比的傳動裝置。本方案的另一個缺點是在右邊的和左邊的繩索傳動裝置之間平衡性不夠，因為導(dǎo)槽的相對較大的滑動摩擦可能會引起兩側(cè)巨大的鋼絲索拉力的差異。
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)上簡單的具有小的空間上的需求的駐車制動器，它能夠?qū)筛苿愉摻z索在相反的方向上以基本上相同的力進(jìn)行張緊。該目的通過一個具有權(quán)利要求1所述特征的駐車制動器來實現(xiàn)。
本發(fā)明基于以下的構(gòu)思，借助于一個簡單的結(jié)構(gòu)使用至少兩個換向輥實現(xiàn)制動鋼絲索的張緊，其中至少兩個換向輥之間的連接線相對于驅(qū)動器的主軸線旋轉(zhuǎn)。為此制動鋼絲索在對應(yīng)端連成一根連續(xù)的制動鋼絲索。該制動鋼絲索為進(jìn)行反向的換向，繞著換向輥，優(yōu)選的是轉(zhuǎn)過180°，至少一個換向輥可移動地支承。通過這種方式可以得到一種節(jié)省空間的機(jī)械裝置。通過至少兩個換向輥的回轉(zhuǎn)軸線之間的連接線的旋轉(zhuǎn)，滾輪進(jìn)行相對的移動，由此制動鋼絲索具有迂回路線，這會使得制動鋼絲索張緊。
本發(fā)明優(yōu)選的方案在從屬權(quán)利要求中描述。
在換向輥回轉(zhuǎn)軸之間的連接線的旋轉(zhuǎn)通過換向輥的特殊結(jié)構(gòu)來保證。其中所述一個換向輥可位置固定地布置，而第二個換向輥可旋轉(zhuǎn)或者可線性移動(權(quán)利要求2)。對此可選的方案是將兩個換向輥可旋轉(zhuǎn)地或者可平移地設(shè)置(權(quán)利要求3)。
對于換向輥的一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，該換向輥優(yōu)選布置在一個搖桿上(權(quán)利要求4)。該搖桿是搖擺式杠桿，并且在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的方案中借助于一個輸出軸偏轉(zhuǎn)(權(quán)利要求5)。為此目的搖桿優(yōu)選與輸出軸剛性連接。輸出軸由一個馬達(dá)，特別是一種電動機(jī)驅(qū)動，由此得到一種電動機(jī)駐車制動器。在此特別有利的是，只需要一個唯一驅(qū)動裝置。取消了非常昂貴的多個馬達(dá)的使用或者通過這些馬達(dá)的獨立的力控制，如現(xiàn)有技術(shù)中在例如主軸方案中所要求的。
通過兩個換向輥相互之間合適的布置，在本發(fā)明的另一種方案中以力矩平衡的方式可以實現(xiàn)一個驅(qū)動扭矩的最小化(權(quán)利要求6)。在此力矩平衡部分或者完全地以在張緊的狀態(tài)下無扭矩的輸出軸的方式實現(xiàn)。
在本發(fā)明的一種方案中兩個換向輥都布置在搖桿上(權(quán)利要求7)。其中可以在第一種布置中將搖桿的旋轉(zhuǎn)中心大致布置在換向輥的回轉(zhuǎn)軸之間的中心(權(quán)利要求8)。相反在另一種布置中搖桿的旋轉(zhuǎn)中心相對于換向輥的回轉(zhuǎn)軸非對稱地布置(權(quán)利要求9)。
通過較少的零件數(shù)量本發(fā)明的駐車制動器具有極高的魯棒性并且對故障很不敏感。本發(fā)明的這種方案以驅(qū)動扭矩的最小化的方式通過所需的較小的傳動比實現(xiàn)了傳動裝置級的節(jié)省以及使用較小的輸出軸。由此對傳動裝置結(jié)構(gòu)空間的要求下降了，從而就可以實現(xiàn)例如在汽車中在后軸范圍內(nèi)在中心的布置。
此外在所介紹的具有力矩平衡的方案中優(yōu)選使用非線性的傳動比，以便在制動器閉合時制動鋼絲索上的力增加的時候保證馬達(dá)扭矩基本上保持不變。由此可以實現(xiàn)馬達(dá)功率能力的更好的、更均勻的利用，這使得所使用的電動機(jī)具有較小的電力需求量。同時可以縮短調(diào)節(jié)時間。
通過使用可以繞著自身旋轉(zhuǎn)地支承的換向輥，可以將用于兩個制動鋼絲索力平衡和位移平衡的摩擦最小化。通過一種沒有滑動摩擦的以及由此高質(zhì)量的鋼絲索力平衡取消了在現(xiàn)有技術(shù)下所要求的外部的具有滑動摩擦損失的鋼絲索換向裝置，如這是在帶有鋼絲索平衡儀的系統(tǒng)中所必須的。與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，在此本發(fā)明的駐車制動器具有明顯更高的效率。通過驅(qū)動裝置的功率輸出或者力輸出的提高，不再需要對鋼絲索系統(tǒng)進(jìn)行在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的微小的效率平衡。
此外，在本發(fā)明的方案中可以使用一個具有傳動裝置的可變變速比來工作，由此可以在不同的使用條件下實現(xiàn)一個特別靈活的匹配。
通過具有力矩平衡作用的幾何布置進(jìn)行傳動載荷的最小化，這同時可以提高駐車制動器的壽命。
按照本發(fā)明的具有無滑動摩擦的鋼絲索力平衡的駐車制動器可以在任何類型的汽車中使用，此外也可以在例如驅(qū)動技術(shù)和傳動技術(shù)中或者在軌道車輛中使用。
下面根據(jù)借助于附圖進(jìn)行詳細(xì)說明的實施例說明本發(fā)明，其中功能上相同的構(gòu)件始終使用相同的附圖標(biāo)記表示，這里示出

圖1示出按照本發(fā)明的駐車制動器的第一實施例的透視圖，圖2示出按照本發(fā)明的駐車制動器的第二實施例在松開狀態(tài)下的示意圖，
圖3示出處于張緊狀態(tài)下的圖2中所示的駐車制動器，圖4示出具有完全力矩平衡的一個鋼絲索滾輪機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖1示出了一個按照本發(fā)明的駐車制動器1或者停車制動器。駐車制動器1包括一個電動機(jī)2和一個與之相連接的機(jī)構(gòu)用于在相反方向上張緊兩個設(shè)計為軟套管鋼絲索的制動鋼絲索3、4。兩個軟套管鋼絲索的內(nèi)鋼絲索連接成一個連續(xù)的內(nèi)鋼絲索5。在此內(nèi)鋼絲索5為反向的鋼絲索換向繞在兩個換向輥6、7上。換向輥6、7或者鋼絲索滾輪在此是纜繩滑輪，其中內(nèi)鋼絲索5在一個環(huán)繞的側(cè)槽8中延伸。也可以為繩索傳動裝置的換向使用相應(yīng)構(gòu)造的扇形來代替繩索滑輪。
兩個換向輥6、7在其中心上可旋轉(zhuǎn)地布置在一個搖桿11上。在此每個換向輥6、7布置在搖桿11的一個自由端，而搖桿11本身布置在一個由電動機(jī)2驅(qū)動的傳動裝置輸出軸12上?；剞D(zhuǎn)軸9、10與傳動裝置輸出軸12的縱軸線平行走向。搖桿12的旋轉(zhuǎn)中心，即搖桿與傳動裝置輸出軸12固定的部分，大致布置在換向輥6、7的回轉(zhuǎn)軸9、10之間的中心，換向輥的回轉(zhuǎn)軸通過換向輥6、7的中心。
搖桿11在一個擺動平面中可以偏轉(zhuǎn)，該擺動平面與傳動裝置輸出軸12的z向13上的縱軸線垂直。因為兩個換向輥6、7也位于由傳動裝置外殼16的橫向和縱向14、15確定的擺動平面內(nèi)，可以實現(xiàn)外殼16的一種極其緊湊的結(jié)構(gòu)形式。
外殼16的上部為了清楚起見在附圖1中沒有示出，傳動裝置輸出軸12、搖桿11以及換向輥6、7如同內(nèi)鋼絲索5一樣布置在外殼16中。在外殼16外面兩個軟套管鋼絲索型的制動鋼絲索3、4延伸在相應(yīng)布置的保護(hù)套管17內(nèi)，該保護(hù)套管17固定在外殼16上。
駐車制動器1的控制，即啟動電動機(jī)2，使得輸出軸12轉(zhuǎn)動，并由此使得杠桿臂11偏轉(zhuǎn)。由此在換向輥6、7的回轉(zhuǎn)軸之間的在搖桿縱向走向的連接線相對于平行于制動鋼絲索3、4的通過傳動裝置輸出軸12的中心延伸的傳動主軸線18旋轉(zhuǎn)。這使得在電動機(jī)2的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)方向上，在駐車制動器的張緊方向上使得內(nèi)鋼絲索5張緊。由此傳動裝置輸出軸12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橐粋€鋼絲索的平移運(yùn)動。
附圖2示出本發(fā)明的第二實施例，其中可以在傳動裝置輸出軸12上實現(xiàn)一個特別小的扭矩。在此所述一個換向輥19位置固定地布置在外殼16上。另一個換向輥20也仍固定在一個搖桿21的一端。搖桿21在其相對的自由端上與傳動裝置輸出軸12連接，其由電動機(jī)2驅(qū)動。制動鋼絲索3、4的內(nèi)鋼絲索5還是以反向的鋼絲索換向的方式繞在兩個繞著回轉(zhuǎn)軸22、23可旋轉(zhuǎn)地支承的換向輥19、20上。如果現(xiàn)在對駐車制動器1在張緊方向進(jìn)行操縱，那么搖桿21的偏轉(zhuǎn)使得從放松狀態(tài)過渡到張緊狀態(tài)，如在附圖3中所示。在此，搖桿21將位于其上的換向輥20相對于位置固定的換向輥19擺動，使得內(nèi)鋼絲索5實現(xiàn)所要求的張緊。
在前述實施例中通過駐車制動器1逆著張緊方向的操作松開內(nèi)鋼絲索5并且駐車制動器可以由此松開。
對于一種完全力矩平衡來說，使用一種鋼絲索滾輪機(jī)構(gòu)的裝置，如在附圖4中示意性的示出那樣。如果滿足調(diào)節(jié)條件L1＝L2，那么在傳動裝置輸出軸12上的扭矩等于0。這可以通過換向輥19、20以及搖桿21的適當(dāng)布置來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.駐車制動器(1)，特別是用于汽車的駐車制動器，具有一個鋼絲索傳動裝置用于借助于至少兩個換向輥(6、7、19、20)進(jìn)行制動控制以及反向的鋼絲索換向，換向輥的設(shè)置使至少兩個換向輥(6、7、19、20)的回轉(zhuǎn)軸(22、23)之間的連接線相對于傳動主軸線(18)可以旋轉(zhuǎn)。
2.按照權(quán)利要求1所述的駐車制動器(1)，其特征為，具有一個位置固定的換向輥(19)以及一個可旋轉(zhuǎn)的或者可平移運(yùn)動的換向輥(20)。
3.按照權(quán)利要求1所述的駐車制動器(1)，其特征為，具有兩個可旋轉(zhuǎn)的或者可平移運(yùn)動的換向輥(6、7)。
4.按照權(quán)利要求1到3中之一所述的駐車制動器(1)，其特征為，在一個搖桿(11、21)上布置有換向輥(6、7、20)中的至少一個。
5.按照權(quán)利要求4所述的駐車制動器(1)，其特征為，所述搖桿(11、21)借助于由一個馬達(dá)，特別是一個電動機(jī)(2)驅(qū)動的一個輸出軸(12)可以偏轉(zhuǎn)。
6.按照權(quán)利要求5所述的駐車制動器(1)，其特征為，換向輥(6、7、19、20)以及搖桿(11、21)的旋轉(zhuǎn)中心按照在輸出軸(12)上減小扭矩方式布置。
7.按照權(quán)利要求2到5之一所述的駐車制動器(1)，其特征為，兩個換向輥(6、7)布置在搖桿上。
8.按照權(quán)利要求7所述的駐車制動器(1)，其特征為，所述搖桿(11)的旋轉(zhuǎn)中心大致位于換向輥(6、7)的回轉(zhuǎn)軸之間的中心。
9.按照權(quán)利要求7所述的駐車制動器(1)，其特征為，所述搖臂(11)的旋轉(zhuǎn)中心相對于換向輥(6、7)的回轉(zhuǎn)軸是非對稱的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是用于汽車的駐車制動器。為此提供了一種駐車制動器(1)，其帶有一個鋼絲索傳動裝置，用于制動控制以及借助于至少兩個換向輥(6、7、19、20)進(jìn)行反向的鋼絲索換向。其中設(shè)置換向輥(6、7、19、20)，使得至少兩個換向輥(7、8、19、20)的回轉(zhuǎn)軸之間的連接線相對于傳動主軸線(18)可以旋轉(zhuǎn)。按照這種方式可以提供一種結(jié)構(gòu)簡單的對空間需求小的駐車制動器，其能夠?qū)蓚€制動鋼絲索在相反的方向上以基本上相同的力張緊。
文檔編號F16D65/28GK1774360SQ200480010263
公開日2006年5月17日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者C·拜爾-維爾特, K·米勒 申請人:西門子公司