具有以两个部分模制的塑料壳体的电液伺服制动器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及具有以两个部分模制的塑料壳体的电液伺服制动器，具体而言，电液伺服制动器具有由两部分形成的壳体，该壳体容纳来自电机的传动机构，电机被容纳于腔室中，该电机由侧板承载，侧板通过拉杆固定到腔室上。主缸借助拉杆固定于壳体的部分上，拉杆在壳体的两部分的槽道中穿过，以便被固定在薄钢板的接口上，接口由壳体的后部)承载，位于制动踏板的控制杆的旁边。壳体从而被约束于主缸的底座和侧板之间，其本身压靠在部分的支座上。拉杆位于关于控制杆、传动活塞以及主缸的操作轴线完全相对的位置上。
【专利说明】具有以两个部分模制的塑料壳体的电液伺服制动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆的制动回路的电液伺服制动器，该伺服制动器与串联式主缸连接并通过制动踏板控制；该伺服制动器具有电动马达，该电动马达通过齿条传动机构控制作用于主缸的主活塞的传动活塞；推杆、传动活塞和主缸在操作轴线上排成一线，且该伺服制动器装有底座，以便与主缸一起被固定在车辆的前围挡板上。
【背景技术】
[0002]这类电液伺服制动器是熟知的。它们具有通过浇注铝实施的伺服制动器壳体。这种解决方案，尽管是有意义的，仍体现出一定数量的缺陷，例如对浇注后的铝制壳体的必要加工、必需大量零件的壳体的重量。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于简化电液伺服制动器且尤其是其壳体与其整个总成的制造，同时保证该伺服制动器对于压缩和牵引力的传递所必需的运行状态。
[0004]为此，本发明的目的在于前述定义类型的电液伺服制动器，其特征在于该伺服制动器包括:
[0005]A.呈两个部分的塑料壳体，这两个部分装配在传动机构以及传动活塞上，并容纳电机，
[0006]B.钢制接口，用于装配于车辆的前围挡板上，
[0007]C.带有装配底座的串联式主缸，
[0008]D.至少两个拉杆，它们平行于操作轴线穿过壳体，在关于轴线XX完全相对的两个位置上彼此相对，这些拉杆一端被承载于主缸的底座上，另一端被承载于接口上，以便将壳体约束在底座和接口之间。
[0009]根据本发明的伺服制动器具有多种优势，因为以塑料实施的该壳体相当程度上简化了制造，原因是该壳体是模塑的，免除了浇注后的加工以及对应于壳体的限定形状的精整。该塑料壳体使伺服制动器总成变轻。该壳体为两部分，因为传动机构实践中可以完整地安装在其中一部分中，例如壳体的后部，以及只包括电机的前部，故便于装配。通过装配将这两部分接合，且容纳传动机构的不同构件的腔室通过它们在装配平面中的连接而互补。
[0010]由于拉杆将伺服制动器的力传递至侧板，壳体并不承受牵引力，而仅承受压缩力，此压缩力被传递至形成接口的板。
[0011]通过这种结构减少了要装配的件的数目。
[0012]拉杆在两侧被放置在关于传动活塞且尤其关于传动活塞的齿条对称的位置上，所有通过传动活塞施加的力在实践中位于穿过两个拉杆的平面中。
[0013]根据另一有利特征，拉杆穿过接口，并形成伺服制动器到车辆的前围挡板的定位销。
[0014]根据另一有利特征，塑料的壳体由沿装配平面装配的两部分构成:[0015]-前部具有:
[0016]*在前侧上，开放的圆柱形腔室，其容纳电机，在底部带有用于电机轴的出口 ；
[0017]*在后侧上，形成凹槽部分的腔室，用于传动机构的构件以及直齿轮的轴的轴承，直齿轮两侧分别与传动活塞的齿条配合。
[0018]-后部具有:
[0019]*在前侧上，接口的支座；
[0020]*在后侧上，与前部的腔室对应和互补的腔室，以便通过装配两部分而构成容纳机构构件的凹槽。
[0021]-这些腔室由隔板划定界限，隔板垂直于穿过传动机构的轴的几何轴线的装配平面，该装配平面穿过直齿轮的轴。
[0022]前部和后部的此结构通过不同的隔板使之刚性化，这些隔板形成这些部分的每一个，且尤其形成为通过直齿轮的轴的装配平面，这样就以非常明显的方式简化了伺服制动器的安装，因为前部和后部之一，且优选地是前部，容纳了传动机构的构件，例如涡轮，涡轮的轴承载直齿轮，而壳体的另一部分容纳电机及其轴与螺杆，轴与螺杆通过装配将进入两个涡轮的间隙。
[0023]在此情况下，最后的装配实践中受限于三个部分的装配，装有相应构件的构成壳体的两部分被预先安装就位，且串联式主缸由此用于通过拉杆装配。
[0024]根据另一特征，壳体包括用于通过拉杆的纵向槽道。这些槽道对于前部和后部是互补的，构成圆柱形套筒，再加上这些槽道优选地具有圆形截面并环绕每根拉杆，至少部分地确保了对于壳体的压缩的抑制。
[0025]根据另一有利特征，圆柱形腔室的底部包括孔，用于电机轴出口的轴承。底部的这种形状，加上由于总成的结构，轴的出口部分位于两个涡轮以及这两个轮之间的间隙附近，而由轴所支撑的传动螺杆将进入该间隙并与那些涡轮接合，使得确保电机轴的良好支撑。
[0026]根据另一有利特征，后部在后侧包括用于引导传动活塞的通道。
[0027]根据另一有利特征，圆柱形腔室以平行于轴的装配槽道为界，用于侧板(承载电机)的定位拉杆。
[0028]该安装具有允许分别装配，优选预先装配伺服制动器的电机的好处。然而，也可在不使其复杂化的情况下将安装颠倒。可以同时装配壳体的两部分和伺服制动器，使得组合更加简易且轻便，然后一旦三部分，即壳体的两部分以及伺服制动器被装配好，就可将电机放置就位，并借助固定在外侧槽道中的拉杆将电机安装在容纳电机的腔室中。
[0029]由于电机出口的轴所承载的传动螺杆在安装后自然地滑入两个涡轮之间的间隙中，此安装是可能的。对于此安装，其例如足以以如下方式使电机的转子旋转，即其轴旋转，且螺杆通过拧紧容纳在两个涡轮的间隙中，且涡轮与螺杆接合。
[0030]由于电机被装有用于电机轴的轴承的侧板承载，该侧板封闭了腔室，并通过拉杆固定到槽道上，因而此过程更加可行。
[0031]根据另一特征，后部和前部在它们彼此相对的面上侧面抵靠侧面地(chantcontre chant)包括与支座汇合的隔板:
[0032]-上盖和下盖,
[0033]-上隔板，其与上盖限定上腔室，[0034]-上隔板下方的中隔板，该中隔板限定两个中腔室，
[0035]-在中隔板下方的底隔板，和在下盖上方的下隔板，用于限定传动活塞的腔室，
[0036]-下隔板形成两个下腔室。
[0037]根据另一特征，相对于穿过轴的平面对称的该传动机构包括:
[0038]-在对称面中位于电机轴的端部上的螺杆，
[0039]-在对称位置上相同的两个涡轮，每个涡轮承载着一根轴，
[0040]-与其中一根轴连成一体的直齿轮，
[0041]-在每根轴上位于涡轮和直齿轮之间的中间轴承，
[0042]-在轴上在直齿轮的另一边的下轴承，
[0043]-涡轮在螺杆的两侧与螺杆相接合而容纳在上腔室中，
[0044]-轴承分别被容纳于中腔室和下腔室之中，
[0045]-直齿轮分别与传动活塞的一根齿条相对而被容纳于底隔板与下隔板之间。
[0046]因此总体地，根据本发明的伺服制动器与主缸构成总成，简化了制造和装配，并极好地耐受伺服制动器本应传递给主缸的主活塞的力。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]本发明将借助附图中所示的根据本发明的电液伺服制动器的一个实施例以更详细的方式在后文描述，其中:
[0048]-图1是电液伺服制动器的正等轴测图，其已装配，装有串联式主缸，已准备好安装到车辆的前围挡板上，
[0049]-图2是根据本发明的伺服制动器的壳体后部的分解图，
[0050]-图3是伺服制动器的壳体前部的分解图，
[0051]-图4是图1的伺服制动器针对经过涡轮的轴的平面的横截面视图。
[0052]部件列表
[0053]I伺服制动器
[0054]2控制杆
[0055]21活塞柱塞
[0056]3串联式主缸
[0057]31 底座
[0058]4 壳体
[0059]41 支座
[0060]42 边
[0061]43圆柱形外壳
[0062]4AV 前部
[0063]4AR 后部
[0064]5 电机
[0065]51轴/螺杆
[0066]6 侧板
[0067]61 拉杆[0068]62连接件
[0069]63连接件
[0070]7 接口
[0071]71定位销
[0072]8 拉杆
[0073]81螺纹段
[0074]82 螺母
[0075]110串联式主缸支座
[0076]111主活塞通道
[0077]115R, V 槽道
[0078]116 锪孔
[0079]120传动活塞腔室
[0080]130圆柱形腔室
[0081]131 孔
[0082]132 槽道
[0083]133 开口
[0084]210R, V 上腔室
[0085]21 IR，V 上盖
[0086]212R, V 上隔板
[0087]213R, V狭缝/轴通道
[0088]215R, V 下盖
[0089]220R, V 中隔板
[0090]221R, V 中腔室
[0091]230R, V 底隔板
[0092]231R, V传动活塞腔室
[0093]240R, V 下隔板
[0094]241R，V 下腔室
[0095]250R, V加固隔板
[0096]25IR，V加固隔板
[0097]300伺服制动器传动机构
[0098]301 涡轮
[0099]302 轴
[0100]303直齿轮
[0101]304 中间轴承
[0102]305 下轴承
[0103]310传动活塞
[0104]311 齿条
[0105]312 弹簧
[0106]315传感器[0107]XX操作轴线
[0108]YY竖直方向
[0109]YY/XX 对称面
[0110]PP连接面
【具体实施方式】
[0111]根据图1，本发明目的在于车辆的制动回路的电液伺服制动器。伺服制动器I经由控制杆2通过制动踏板控制，该伺服制动器与串联式主缸3连接。
[0112]根据图1的指向，朝向制动踏板(控制杆2)的左侧部分显示了将伺服制动器与车辆的前围挡板连成一体的装置，前围挡板为将发动机的外壳和驾驶室分开的隔板，对应于后侧(AR)，而另一侧是支撑串联式主缸3的一侧，并与前侧(AV)对应。
[0113]伺服制动器I由容纳串联式主缸3的传动机构的壳体4以及驱动该机构的电机5构成。电机5由固定在壳体4上的侧板6部分承载。
[0114]塑料的壳体4呈两部分4AV，4AR，它们沿连接面PP装配。在后部，壳体的该部分4AR具有容纳钢板的接口 7的支撑面41，该接口 7装有到前围挡板上的定位销71。在前侧，壳体4通过其部分4AV连接到串联式主缸3的底座31上。该装配通过两根拉杆8实现，拉杆一端支撑在串联式主缸3的底座31上，而另一端支撑在接口 7上以便将壳体4约束在主缸的底座31以及接口 7之间。这些拉杆8通过螺纹段81延伸超出接口 7，以构成定位销，从而补足直接固定在接口 7上的两个定位销71。
[0115]伺服制动器I包括沿着被称为操作轴线的轴线XX排列的不同构件，且尤其是连接在制动踏板上的控制杆2，和王缸3上未不出的王活塞和次活塞以及传动活塞。
[0116]在前侧(AV)，壳体4的部分4AV容纳通过拉杆61固定的电机5的侧板6，拉杆位于电机5的腔室130外的槽道132中。侧板6也承载用于电机电源的连接件62以及用于用来驱动伺服制动器I的控制杆2的运动检测装置的连接件63。这些通常已知的设施不再详述。
[0117]图2和图3的分解图显示了壳体4的构造。
[0118]图2以前视图方式显示了无电机和主缸的未安装的前部4AV和后部4AR。相对彼此开口的这两个部分4AV，4AR由垂直于操作轴线XX的连接面PP中的边界封闭，且伺服制动器总成的结构大体上关于根据图2通过操作轴线XX的“竖直”平面YY/XX对称。
[0119]前部4AV在其前表面上包括环绕通道111的支座110，该通道用于沿着轴线XX的主缸的主活塞。支座110在关于轴线XX的对称位置上有通向用来接纳主缸(未示出)底座31的表面的互补形状的锪孔116的两个前槽道115V，且槽道被以螺母82紧固的拉杆8穿过。
[0120]在支座表面111之后且在轴线XX上，前部4AV具有容纳传动活塞的腔室120，且在该腔室120上方，具有其轴线平行于轴线XX的圆形截面的圆柱形腔室130，该腔室130容纳伺服制动器的电机5。罐体形状的该腔室130在其底部中具有同轴孔131，用于电机的轴51的轴承。以螺杆终止的此轴51被引向后部4AR。
[0121]从外观上，容纳电机的罐130包括四个槽道132，用于侧板6的螺丝固定拉杆61，该侧板形成端盖，并承载电机5以及连接件62，63。[0122]后部4AR面向前部4AV具有朝向前部面的面，其与前部面几乎一样，一定程度上关于连接面PP局部对称。
[0123]后部4AR显示为带有形成伺服制动器的传动机构300的构件，且这些构件包括由两个涡轮301形成的对称组件，这两个涡轮被间隙分隔开，间隙允许电机5的螺杆51通过，螺杆51同时与两个涡轮301接合。
[0124]涡轮301是相同的，每个涡轮都由下行的轴302承载，该轴装有直齿轮303。每根轴302都在涡轮301和直齿轮303之间配备中间轴承304，同时在直齿轮303下方配备下轴承 305。
[0125]形成传动机构300的一部分的传动活塞310被容纳为在壳体4中沿轴线XX在槽中滑动，并在轴线XX的完全相对的两侧上承载齿条311，以便与直齿轮303配合。
[0126]运动组件因而关于面YY/XX对称地构成，以便通过螺杆51传递的电机5的力偶由两个齿条311对称地分布，并通过两个齿条311对称地驱动传动活塞310。
[0127]后部4AR在前侧且在上部包括上腔室210R，该上腔室2IOR是对称的，由上盖21 IR和上隔板212R限定，用于容纳两个涡轮301的一半。在上隔板212R下方，中隔板220R形成两个腔室221R，以容纳每根轴302的中间轴承304的每个一半。情况对下轴承305是一样的:下隔板240R具有容纳下轴承305的每个一半的两个腔室241R。
[0128]底隔板230R和下隔板240R也限定了容纳传动活塞310的腔室231R。由于轴302和它们的直齿轮303与每根齿条311接合，平行于YY/XX平面，该腔室231R的两侧对传动活塞310和两个齿条311开口。
[0129]4AR部分由底盖215R封闭。
[0130]未详述的加固隔板250R、251R在隔板220R、230R和240R之间彼此连接，并且也连接至支座41的表面和下隔板241R，以及壳体的4AR部分的底盖215R。
[0131]图2也显示了图1显示的传动活塞310的弹簧312、活塞柱塞21。
[0132]后部4AR的两侧具有用于通过拉杆8的后槽道115R，后槽道115R与前槽道115V互补。
[0133]呈菱形的支座41超出槽道115R并构成加固边界42，从而加固后部4AR的该区域，并将拉杆8的力传递给后部4AR的组件。
[0134]图3通过分解图显示了伺服制动器I的不同构件的形状，且尤其显示了壳体的前部4AV的外部和内部形状。
[0135]从后向前，该图显示了后部4AR的支座41的特殊形状，其在由边42的限定的区域中容纳刚性的接口 7。该形状包括环绕着控制杆2的圆柱形护套43，作为穿过前围挡板的通道。该图使得安装在后部4AR中的直齿轮301可见。
[0136]空壳体的前部4AV包括与已借助图2和4描述的后部4AR的那些隔板和腔室互补的隔板和腔室。这些部分具有用后缀V替代R补足的相同的参考标号，即在上部后侧处，上腔室210V在顶盖211V和上隔板212V之间形成了对齿轮301的半容纳。腔室210V具有两个半圆形开口，形成用于环绕齿轮301的轴302的通道213V。在该腔室底部具有壁220V，且其两个腔室221V形成了两个轴的轴承304的半容纳，并且在底部，底隔板230V和下隔板240V部分地环绕传动活塞310的腔室231V，且每一侧都具有形成对两个轴302的每根轴的下端的轴承305的半容纳的腔室241V。在外侧，前部4AV的壳体形成与两根拉杆8的槽道115R互补的槽道115V。
[0137]在前侧，前部4AV承载容纳电机5的圆柱形腔室130。从外表上，该圆柱形以槽道132为边界，以便装配承载电机5的侧板6。
[0138]在凹槽130的中心，开口 133允许电机的轴51通过，轴的螺杆与两个涡轮301配
八
口 ο
[0139]根据图2，从前部向后部的正等轴测图使得可见壳体中不同构件的定位以及壳体4的两部分4AV、4AR的结构。
[0140]后部4AR容纳与未示出的螺杆接合的两个涡轮301，以及支撑直齿轮303的两根轴302和传动活塞310及在关于轴线XX完全相反位置上的两根侧面齿条311。伺服制动器的回位弹簧312以及两根拉杆8也被显示。该4AV部分的前视图显示了容纳电机的凹槽130的形状以及用于固定主缸3的底座311的支座110以及主活塞的通道111的形状。
[0141]图4为沿连接面PP的伺服制动器的横截面剖视图，显示与两个涡轮301接合的轴51，每个涡轮都具有轴302，轴302在电机出口处垂直于轴51，并在其一端处承载直齿轮303，以便每个直齿轮均与由伺服制动器的传动活塞310承载的侧齿条311接合。
[0142]该图显示了通过齿条311两侧的拉杆8以及直齿轮303装配的几何形状，使得最大的力在实践中全部施加在穿过拉杆8和轴线XX的平面上。
[0143]在腔室541R的上部，示出了传感器315，该传感器检测由控制杆2引起的往复运动并翻译制动指令。电机5根据按照伺服制动器的常规控制过程的检测信号而被促动。
[0144]伺服制动器I与主缸3的装配非常简单，通过将传动机构300的构件在后部AR中放置就位，且相似地将电机5安装于前部4AV中，然后通过拉杆8联接4AR、4AV、3三部分，则该组件准备好被安装于车辆的前围挡板上。
[0145]以上所描述的装配顺序也可以做调整，尤其是，电机可以被单独地安装在已装配到接口以及串联式主缸上的壳体中。
[0146]根据本发明的伺服制动器还具有如下优势，即允许在无需拆解伺服制动器其他部分，且尤其是无需打开壳体的情况下拆解伺服制动器电机。
【权利要求】
1.车辆的制动回路的电液伺服制动器，其与串联式主缸连接并通过制动踏板控制，具有电机(I)的所述伺服制动器通过齿条传动机构(311)控制作用于主缸的主活塞(3)的传动活塞(310)， -推杆、传动活塞(310)以及主缸(3)沿着操作轴线(XX)排列，以及 -伺服制动器(I)装有定位销(71)，以便与主缸(3)固定在车辆的前围挡板上， 伺服制动器的特征在于其包括: A.呈两部分(4AR，4AV)的塑料的壳体(4)，其装配到传动机构(300)以及传动活塞(310)上，并容纳所述电机(5)， B.钢制的接口(7)，用于装配到车辆的前围挡板上， C.带有装配底座(31)的串联式主缸(3)， D.至少两根拉杆(8)，其在操作轴线(XX)的两侧在相对于所述轴线(XX)完全相对的两个位置上平行于所述操作轴线(XX)穿过壳体(4)，所述拉杆(8) —端被承载于主缸(3)的底座(31)上，而另一端被承载于所述接口(7)上，以便将壳体(4)约束在所述底座(31)和所述接口(7)之间。
2.根据权利要求1所述的伺服制动器，其特征在于，所述拉杆(8)穿过所述接口(7)，并形成伺服制动器(I)到车辆的前围挡板的定位销(81)。
3.根据权利要求1所述的伺服制动器，其特征在于，塑料的壳体(4)由根据装配平面(PP)装配的两部分(4AR，4AV)组成， -前部(4AV)具有: *在前侧上，开口的圆柱形腔室(130)，其容纳电机(5)，在底部有用于电机的轴(51)的出口 ； *在后侧上，腔室(210V，221V，241V)，其形成用于传动机构(300)的构件以及直齿轮(303)的轴的轴承的凹槽的部分，直齿轮(303)的两侧分别与传动活塞(310)的齿条(311)配合； -后部(4AR)具有: *在前侧上，接口(7)的支座(41)； *在后侧上，与前部(4AV)的腔室相似并互补的腔室(210V，221V，241V)，以便通过两部分的装配而构成容纳机构(300)的构件的凹槽； -腔室通过隔板(21 IR，V，212R，V，220R，V，230R，V,240R, V)划定界限，隔板垂直于通过传动机构的轴的几何轴线的装配平面(PP)，所述装配平面(PP)通过直齿轮(303)的轴。
4.根据权利要求3所述的伺服制动器，其特征在于，所述圆柱形腔室(130)以平行于轴线(XX)的装配槽道(132)划定边界，用于承载电机的侧板(6)的固定拉杆(61)。
5.根据权利要求3所述的伺服制动器，其特征在于，所述圆柱形腔室(130)的底部包括孔(131)，用于电机(5)的轴(51)的出口的轴承。
6.根据权利要求3所述的伺服制动器，其特征在于，所述前部(4AR)在后侧包括用于传动活塞(310)的引导的通道(111)。
7.根据权利要求1所述的伺服制动器，其特征在于，所述壳体(4，4AV，4AR)包括用于拉杆⑶的通过的纵向槽道(115R，V)。
8.根据权利要求3所述的伺服制动器，其特征在于，所述电机(5)由装有用于电机的轴的轴承的侧板(6)承载，通过借助拉杆(61)固定到槽道(132)上而封闭腔室(130)。
9.根据权利要求1和3所述的伺服制动器，其特征在于，所述后部和前部(4AR，4AV)在它们彼此相对的面上侧面抵靠侧面地包括与支座汇合的隔板: -上盖(211R，V)和下盖(215R，V)， -上隔板(212R，V)，其与上盖(21 IR，V)限定上腔室(210R，V)， -上隔板下方的中隔板(220R，V)，所述中隔板限定两个中腔室(221R，V)， -在中隔板下方的底隔板(230R，V)，和在下盖上方的下隔板(240R，V)，用于限定传动活塞(310)的腔室， -下隔板(240R, V)形成两个下腔室(241R，V)。
10.根据权利要求1所述的伺服制动器，其特征在于，相对于平面(XX，YY)(通过XX轴)对称的所述传动机构(300)包括: -在对称面(XX，YY)中，电机(5)的轴(51)端部处的螺杆， -在对称位置上相同的两个涡轮(311)，每个涡轮承载着一根轴(302)， -与其中一根轴连成一体的直齿轮(303)， -在每根轴(302)上位 于涡轮(301)和直齿轮(303)之间的中间轴承(304)， -在轴(302)上在直齿轮(303)的另一边的下轴承(305)， -涡轮(301)在螺杆(51)的两侧与螺杆相接合而容纳于上腔室(210R，V)中， -轴承(304,305)分别被容纳于中腔室(221R，V)和下腔室(241R，V)之中， -直齿轮(303)分别与传动活塞(310)的一根齿条(311)相对而被容纳于底隔板(230R, V)与下隔板(240R, V)之间。
【文档编号】F16D65/00GK103832424SQ201310756828
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】R·温克勒, P·里夏尔, F·加费, B·卡尼亚克 申请人:罗伯特·博世有限公司