专利名称：带有一个绳索传动装置的驻车制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驻车制动器，特别用于汽车。
对于也被称为停车制动器的驻车制动器，通过一个绳索传动装置将控制力传递到车轮制动器上。在实践上这是由此实现的，即两根制动钢丝索，其也被称为软套管钢丝索，平行地或者在相反的方向上张紧。为了避免在制动的车轮上出现不均匀的制动效果，在此要求右边和左边的钢丝索上的力通过一种合适的机械连接机构使之基本上相同。当在制动装置右边以及左边在相同的力作用下要求钢丝索端部有不同的牵引距离时，也必须满足力相等性的条件。这例如可以通过左右车轮制动器的不同的钢丝索长度决定。由此在单个钢丝索之间产生了不同的等效刚度。
在现有技术中已经公开了布置在汽车驾驶室内部的驻车制动杆，其使用一个钢丝索平衡仪作为力平衡元件。这种驻车制动器例如在专利文献DE 101 03 295 C1中已经公开。然而使用这种方案制动钢丝索只能在一个方向上进行张紧，因此为了在相反的方向上将钢丝索张紧需要一个布置在其后的钢丝索换向装置。这一方面会增加空间上的需求。另一方面通过要求的钢丝索换向装置降低了钢丝索系统的效率。
另一种解决方案在于使用一种主轴系统在相反的方向上张紧制动钢丝索。其中一根钢丝索本身布置在主轴上，而另一根钢丝索与作为配合件的主轴螺母相连接。主轴和主轴螺母在此是浮动地支承的，以便保证力相等性。另一种方案使用一个带有一个右旋螺纹和一个左旋螺纹的浮动支承且反向旋转的主轴作为钢丝索张紧装置。这种系统的缺点除了主轴相对于其它传动元件比较高昂的成本外就是其传动比是固定的，并且支承主轴的机械系统会产生巨大的磨损。
在另一种解决方案中最后使用了一个开槽的圆盘，制动钢丝索的内钢丝索可以穿过这个槽。该圆盘的旋转，例如通过一个传动装置输出轴驱动，可以使得软套管钢丝索内钢丝索缩短并由此使其张紧。然而出于强度方面的原因，在可旋转的圆盘的导槽中的制动钢丝索的很大的弯曲半径要求所拉出的钢丝索有很大的间隔。其结果是在输出轴上产生很大的扭矩。由此需要一个带有大尺寸的输出轴的高变速比的传动装置。本方案的另一个缺点是在右边的和左边的绳索传动装置之间平衡性不够，因为导槽的相对较大的滑动摩擦可能会引起两侧巨大的钢丝索拉力的差异。
本发明的目的在于提供一种结构上简单的具有小的空间上的需求的驻车制动器，它能够将两根制动钢丝索在相反的方向上以基本上相同的力进行张紧。该目的通过一个具有权利要求1所述特征的驻车制动器来实现。
本发明基于以下的构思，借助于一个简单的结构使用至少两个换向辊实现制动钢丝索的张紧，其中至少两个换向辊之间的连接线相对于驱动器的主轴线旋转。为此制动钢丝索在对应端连成一根连续的制动钢丝索。该制动钢丝索为进行反向的换向，绕着换向辊，优选的是转过180°，至少一个换向辊可移动地支承。通过这种方式可以得到一种节省空间的机械装置。通过至少两个换向辊的回转轴线之间的连接线的旋转，滚轮进行相对的移动，由此制动钢丝索具有迂回路线，这会使得制动钢丝索张紧。
本发明优选的方案在从属权利要求中描述。
在换向辊回转轴之间的连接线的旋转通过换向辊的特殊结构来保证。其中所述一个换向辊可位置固定地布置，而第二个换向辊可旋转或者可线性移动(权利要求2)。对此可选的方案是将两个换向辊可旋转地或者可平移地设置(权利要求3)。
对于换向辊的一种旋转运动，该换向辊优选布置在一个摇杆上(权利要求4)。该摇杆是摇摆式杠杆，并且在本发明的另一个优选的方案中借助于一个输出轴偏转(权利要求5)。为此目的摇杆优选与输出轴刚性连接。输出轴由一个马达，特别是一种电动机驱动，由此得到一种电动机驻车制动器。在此特别有利的是，只需要一个唯一驱动装置。取消了非常昂贵的多个马达的使用或者通过这些马达的独立的力控制，如现有技术中在例如主轴方案中所要求的。
通过两个换向辊相互之间合适的布置，在本发明的另一种方案中以力矩平衡的方式可以实现一个驱动扭矩的最小化(权利要求6)。在此力矩平衡部分或者完全地以在张紧的状态下无扭矩的输出轴的方式实现。
在本发明的一种方案中两个换向辊都布置在摇杆上(权利要求7)。其中可以在第一种布置中将摇杆的旋转中心大致布置在换向辊的回转轴之间的中心(权利要求8)。相反在另一种布置中摇杆的旋转中心相对于换向辊的回转轴非对称地布置(权利要求9)。
通过较少的零件数量本发明的驻车制动器具有极高的鲁棒性并且对故障很不敏感。本发明的这种方案以驱动扭矩的最小化的方式通过所需的较小的传动比实现了传动装置级的节省以及使用较小的输出轴。由此对传动装置结构空间的要求下降了，从而就可以实现例如在汽车中在后轴范围内在中心的布置。
此外在所介绍的具有力矩平衡的方案中优选使用非线性的传动比，以便在制动器闭合时制动钢丝索上的力增加的时候保证马达扭矩基本上保持不变。由此可以实现马达功率能力的更好的、更均匀的利用，这使得所使用的电动机具有较小的电力需求量。同时可以缩短调节时间。
通过使用可以绕着自身旋转地支承的换向辊，可以将用于两个制动钢丝索力平衡和位移平衡的摩擦最小化。通过一种没有滑动摩擦的以及由此高质量的钢丝索力平衡取消了在现有技术下所要求的外部的具有滑动摩擦损失的钢丝索换向装置，如这是在带有钢丝索平衡仪的系统中所必须的。与传统的系统相比，在此本发明的驻车制动器具有明显更高的效率。通过驱动装置的功率输出或者力输出的提高，不再需要对钢丝索系统进行在现有技术中是公知的微小的效率平衡。
此外，在本发明的方案中可以使用一个具有传动装置的可变变速比来工作，由此可以在不同的使用条件下实现一个特别灵活的匹配。
通过具有力矩平衡作用的几何布置进行传动载荷的最小化，这同时可以提高驻车制动器的寿命。
按照本发明的具有无滑动摩擦的钢丝索力平衡的驻车制动器可以在任何类型的汽车中使用，此外也可以在例如驱动技术和传动技术中或者在轨道车辆中使用。
下面根据借助于附图进行详细说明的实施例说明本发明，其中功能上相同的构件始终使用相同的附图标记表示，这里示出
图1示出按照本发明的驻车制动器的第一实施例的透视图，图2示出按照本发明的驻车制动器的第二实施例在松开状态下的示意图，
图3示出处于张紧状态下的图2中所示的驻车制动器，图4示出具有完全力矩平衡的一个钢丝索滚轮机构的示意图。
图1示出了一个按照本发明的驻车制动器1或者停车制动器。驻车制动器1包括一个电动机2和一个与之相连接的机构用于在相反方向上张紧两个设计为软套管钢丝索的制动钢丝索3、4。两个软套管钢丝索的内钢丝索连接成一个连续的内钢丝索5。在此内钢丝索5为反向的钢丝索换向绕在两个换向辊6、7上。换向辊6、7或者钢丝索滚轮在此是缆绳滑轮，其中内钢丝索5在一个环绕的侧槽8中延伸。也可以为绳索传动装置的换向使用相应构造的扇形来代替绳索滑轮。
两个换向辊6、7在其中心上可旋转地布置在一个摇杆11上。在此每个换向辊6、7布置在摇杆11的一个自由端，而摇杆11本身布置在一个由电动机2驱动的传动装置输出轴12上。回转轴9、10与传动装置输出轴12的纵轴线平行走向。摇杆12的旋转中心，即摇杆与传动装置输出轴12固定的部分，大致布置在换向辊6、7的回转轴9、10之间的中心，换向辊的回转轴通过换向辊6、7的中心。
摇杆11在一个摆动平面中可以偏转，该摆动平面与传动装置输出轴12的z向13上的纵轴线垂直。因为两个换向辊6、7也位于由传动装置外壳16的横向和纵向14、15确定的摆动平面内，可以实现外壳16的一种极其紧凑的结构形式。
外壳16的上部为了清楚起见在附图1中没有示出，传动装置输出轴12、摇杆11以及换向辊6、7如同内钢丝索5一样布置在外壳16中。在外壳16外面两个软套管钢丝索型的制动钢丝索3、4延伸在相应布置的保护套管17内，该保护套管17固定在外壳16上。
驻车制动器1的控制，即启动电动机2，使得输出轴12转动，并由此使得杠杆臂11偏转。由此在换向辊6、7的回转轴之间的在摇杆纵向走向的连接线相对于平行于制动钢丝索3、4的通过传动装置输出轴12的中心延伸的传动主轴线18旋转。这使得在电动机2的驱动旋转方向上，在驻车制动器的张紧方向上使得内钢丝索5张紧。由此传动装置输出轴12的旋转运动变为一个钢丝索的平移运动。
附图2示出本发明的第二实施例，其中可以在传动装置输出轴12上实现一个特别小的扭矩。在此所述一个换向辊19位置固定地布置在外壳16上。另一个换向辊20也仍固定在一个摇杆21的一端。摇杆21在其相对的自由端上与传动装置输出轴12连接，其由电动机2驱动。制动钢丝索3、4的内钢丝索5还是以反向的钢丝索换向的方式绕在两个绕着回转轴22、23可旋转地支承的换向辊19、20上。如果现在对驻车制动器1在张紧方向进行操纵，那么摇杆21的偏转使得从放松状态过渡到张紧状态，如在附图3中所示。在此，摇杆21将位于其上的换向辊20相对于位置固定的换向辊19摆动，使得内钢丝索5实现所要求的张紧。
在前述实施例中通过驻车制动器1逆着张紧方向的操作松开内钢丝索5并且驻车制动器可以由此松开。
对于一种完全力矩平衡来说，使用一种钢丝索滚轮机构的装置，如在附图4中示意性的示出那样。如果满足调节条件L1＝L2，那么在传动装置输出轴12上的扭矩等于0。这可以通过换向辊19、20以及摇杆21的适当布置来实现。
权利要求
1.驻车制动器(1)，特别是用于汽车的驻车制动器，具有一个钢丝索传动装置用于借助于至少两个换向辊(6、7、19、20)进行制动控制以及反向的钢丝索换向，换向辊的设置使至少两个换向辊(6、7、19、20)的回转轴(22、23)之间的连接线相对于传动主轴线(18)可以旋转。
2.按照权利要求1所述的驻车制动器(1)，其特征为，具有一个位置固定的换向辊(19)以及一个可旋转的或者可平移运动的换向辊(20)。
3.按照权利要求1所述的驻车制动器(1)，其特征为，具有两个可旋转的或者可平移运动的换向辊(6、7)。
4.按照权利要求1到3中之一所述的驻车制动器(1)，其特征为，在一个摇杆(11、21)上布置有换向辊(6、7、20)中的至少一个。
5.按照权利要求4所述的驻车制动器(1)，其特征为，所述摇杆(11、21)借助于由一个马达，特别是一个电动机(2)驱动的一个输出轴(12)可以偏转。
6.按照权利要求5所述的驻车制动器(1)，其特征为，换向辊(6、7、19、20)以及摇杆(11、21)的旋转中心按照在输出轴(12)上减小扭矩方式布置。
7.按照权利要求2到5之一所述的驻车制动器(1)，其特征为，两个换向辊(6、7)布置在摇杆上。
8.按照权利要求7所述的驻车制动器(1)，其特征为，所述摇杆(11)的旋转中心大致位于换向辊(6、7)的回转轴之间的中心。
9.按照权利要求7所述的驻车制动器(1)，其特征为，所述摇臂(11)的旋转中心相对于换向辊(6、7)的回转轴是非对称的。
全文摘要
本发明涉及一种特别是用于汽车的驻车制动器。为此提供了一种驻车制动器(1)，其带有一个钢丝索传动装置，用于制动控制以及借助于至少两个换向辊(6、7、19、20)进行反向的钢丝索换向。其中设置换向辊(6、7、19、20)，使得至少两个换向辊(7、8、19、20)的回转轴之间的连接线相对于传动主轴线(18)可以旋转。按照这种方式可以提供一种结构简单的对空间需求小的驻车制动器，其能够将两个制动钢丝索在相反的方向上以基本上相同的力张紧。
文档编号F16D65/28GK1774360SQ200480010263
公开日2006年5月17日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年4月16日
发明者C·拜尔-维尔特, K·米勒 申请人:西门子公司