盘式制动器的调整装置、相应的盘式制动器和用于运行盘式制动器的磨损调整设备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的盘式制动器的、尤其是用于机动车的盘式制动器的调整装置。本发明涉及一种相应的盘式制动器。本发明还涉及一种用于运行盘式制动器的磨损调整设备的方法。
【背景技术】
[0002]车辆和特定技术设备通常使用摩擦制动器，以便转换动能。在此，尤其在轿车领域内和商用车领域内盘式制动器是优选的。在盘式制动器的典型结构型式中，盘式制动器包括一个具有内部机械装置的制动钳、通常还包括两个制动衬片以及制动盘。通过气动操纵的气缸将气缸力导入到内部机械装置上、通过偏心机构放大气缸力并将其作为压紧力经由螺纹杆传递到制动衬片和制动盘上，通过螺纹杆补偿制动盘和制动衬片的磨损。
[0003]压紧力经由两个制动衬片作用于制动盘上。由于衬片在结构上设计成磨损件，所述衬片通常比制动盘软，也就是说衬片在其使用寿命期间发生衬片厚度的变化，即衬片磨损。制动盘也可磨损。基于该磨损，需要磨损调整来补偿由于磨损造成的变化并且因此设定恒定的气隙。恒定的气隙是必要的，以便保持小的制动器响应时间、确保制动盘的活动自如以及为极限负荷情况保留行程储备。
[0004]文献DE 10 2004 037 771 Al描述了一种磨损调整设备的示例。在此，驱动转动运动例如由扭矩限制装置、例如借助滚珠坡道通过连续作用的离合器(滑转式离合器)传导到压杆的调整螺杆上。在此，连续地调节气隙。
[0005]在机械式调整装置中，调整速度与调整驱动装置的传动比有关。但出于结构空间的原因不能总是实现大的传动比。
[0006]在车辆技术中，例如在装配和保养时，始终存在降低重量和节省成本的需求，同时应节省能量、即燃料。
【发明内容】
[0007]本发明的任务在于，提供一种改进的调整装置。
[0008]另一任务在于，提供一种改进的盘式制动器。
[0009]再一任务在于，提出一种用于运行盘式制动器的磨损调整设备的方法。
[0010]该任务通过一种具有权利要求1特征的调整装置和一种具有权利要求14特征的盘式制动器得以解决。另外，该任务通过一种具有权利要求27特征的方法得以解决。
[0011]本发明提供一种调整装置，该调整装置具有沿径向围绕螺纹杆的紧凑结构。几乎其所有功能构件至少部分地包围螺纹杆。与现有技术相比，在保养和维修时更换该调整装置更加便利。
[0012]根据本发明的调整装置用于调整盘式制动器的、尤其是用于机动车的盘式制动器的制动衬片和制动盘上的摩擦面磨损，所述盘式制动器包括压紧装置、优选包括制动转动杆，所述调整装置能在驱动侧与压紧装置、优选与制动转动杆耦联并且能在从动侧与盘式制动器的螺杆单元耦联，该调整装置包括:a)驱动元件，在该驱动元件上沿轴向在两侧分别设置有一个滚动体装置，其中一个滚动体装置构成为滚动轴承并且一个滚动体装置构成为具有单向离合器的滚珠坡道离合器；b)与滚珠坡道离合器耦联的压力元件，该压力元件与滚珠坡道离合器的一个区段形成过载离合器；c)与压力元件耦联的从动元件，该从动元件用于与耦联轮耦联，该耦联轮构造用于与螺杆单元耦联；d)用于产生滚珠坡道离合器和过载离合器的预紧力的蓄能元件；和e)承载体，该承载体在一个端部与支承盘连接并且围绕该承载体沿轴向与支承盘串联地设置有驱动元件、各滚动体装置、过载离合器、从动元件和蓄能元件，所述蓄能元件设置在承载体的贴靠区段和压力元件之间。
[0013]本发明产生了一种节省空间的、紧凑的并且易于更换的调整装置。
[0014]根据本发明的盘式制动器、尤其是用于机动车的、优选用压缩空气操纵的盘式制动器包括压紧装置、优选包括制动转动杆、至少一个分别具有一个螺纹杆的螺杆单元和至少一个磨损调整设备，该磨损调整设备与压紧装置、优选与制动转动杆耦联，该盘式制动器这样构造，使得所述磨损调整设备具有上面所说明的调整装置。
[0015]其它有利的设计方案在从属权利要求中给出。
[0016]在一种实施方式中，承载体构成为套筒形状，承载体的内部构造用于容纳要配置的盘式制动器的螺杆单元的螺纹杆。套筒形状降低重量且节省材料并且还实现将调整装置套装到螺纹杆上的可能性。
[0017]本发明规定，承载体具有支承区段和容纳区段，该支承区段和容纳区段通过肩部连接，支承区段具有比容纳区段小的外径。由此可获得调整装置的大致均匀的外径且没有大的偏差。
[0018]在另一种设计方案中规定，容纳区段的另一端部构成为用于蓄能元件的贴靠区段。基于套筒形状，承载体可简单地制造，在此也可在一个制造过程中制出贴靠区段。
[0019]另外规定，从动元件也以套筒形状构成为具有两个圆柱形区段，所述两个圆柱形区段也可简单地通过成型制出且无须附加的切削加工。另外规定，从动元件的这两个圆柱形区段具有不同的直径并且通过肩部区段连接，其中一个圆柱形区段作为从动耦联区段具有比另一圆柱形区段大的直径，所述另一圆柱形区段构成为用于与耦联轮耦联的从动区段。因此可能的是，蓄能元件设置在从动元件的从动耦联区段和承载体之间。同时，从动元件的该设计方案可实现遮盖并且防止污染。
[0020]在再另一种实施方式中，从动元件的从动区段延伸到耦联轮的内部空间中并且与耦联轮的内部轮廓通过传递元件、优选滚珠配合作用。通过这种方式，可快速地简单地插入耦联轮中和从耦联轮拔出，以便进行装配、保养和更换。由于在另一种设计方案中耦联轮同时也包括同步装置的同步轮功能，因此对于装配、保养和更换工作，无须拆卸同步装置，这节省了时间和成本。因此实现了调整装置与同步装置的解耦。
[0021]在另一种实施方式中，从动元件的从动区段、耦联轮的内部轮廓和传递元件形成一个万向接头。这产生下述优点:由此可补偿横向构件的枢转和垂直运动，螺纹杆旋入该横向构件中。
[0022]另外，在再另一种设计方案中，耦联轮设有接合区段，该接合区段设置用于与要配置的盘式制动器的螺杆单元的螺纹杆不可相对转动地配合作用。接合区段例如可具有突起，所述突起与相配螺纹杆的轴向槽配合作用。由此不仅确保了简单的装配和拆卸，而且也能实现耦联轮和螺纹杆之间的可轴向相对移动性。
[0023]当在另一种实施方式中耦联轮具有同步区段时，该同步区段设置用于与要配置的盘式制动器的同步装置的同步器件耦联，由此产生的优点是耦联轮的大的功能性。同步区段例如可以是链齿部，并且同步器件是链。
[0024]在另一种实施方式中，驱动元件具有轮廓区段，该轮廓区段构成为用于与要配置的盘式制动器的压紧装置的、优选制动转动杆的操纵器的操纵轮廓配合作用。例如，轮廓区段可以是环绕构造的齿部，从而可实现操纵器和驱动元件之间的简单定向。
[0025]在另一种实施方式中规定，滚珠坡道离合器的坡道环与驱动元件借助弹性的耦联元件14、优选扭转弹簧耦联。通过这种方式，坡道滚珠在滚珠坡道离合器的滚珠坡道中可位于确定位置中或可被置于这样的位置中。因此，还可实现单向离合器的间隙减小。
[0026]在根据本发明的盘式制动器的一种实施方式中规定，所述磨损调整设备的调整装置套装到盘式制动器的所述至少一个螺杆单元的螺纹杆上并且至少部分包围螺纹杆。在新的制动衬片时，调整装置至少在螺纹杆的三分之二轴向长度上包围螺纹杆。在此的优点是，可实现紧凑的结构。
[0027]另外，盘式制动器包括至少两个分别具有一个螺纹杆的螺杆单元并且包括一个同步装置，这些螺纹杆拧入一个横向构件中，该横向构件与压紧装置、优选与制动转动杆配合作用。磨损调整设备还包括一个随动单元，该随动单元与盘式制动器的两个螺杆单元中的另一螺杆单元的螺纹杆耦联。
[0028]在一种实施方式中，同步装置设置在横向构件上。因此位于钳壳体之内的同步装置可使得制动钳的结构方式缩短。另外，同步装置不需要盖。由此可为了制动钳壳体中的用于调整装置和随动装置的两个开口使用具有径向密封方案的盖，这简化了密封。
[0029]另外，通过省去用于同步装置的盖，对于气动缸的气缸法兰产生更多的变型可能性。
[0030]在再另一种实施方式中，同步装置包括多个耦联轮和一个同步器件，所述耦联轮中的一个耦联轮分别与所述至少两个螺杆单元之一的相应螺纹杆不可相对转动地耦联，每个耦联轮具有一个用于与同步器件配合作用的同步区段。在这里，同步器件可以是牵引器件。例如，作为牵引器件的同步器件可以是链，并且耦联轮的同步区段是链轮齿部。
[0031]另外规定，同步装置的耦联轮位置固定地且可转动地设置在横向构件上。由此产生紧凑的结构。
[0032]在另一种实施方式中，横向构件与螺纹杆和同步装置构造成预装配的功能组件。通过这种方式可实现模块化的装配方案。另外，横向构件作为包括螺纹杆的预同步化的单元可在保养或维修情况下进行更换，而不提高在错误装配(如不同步的螺纹杆)方面的危险。
[0033]在再另一种实施方式中，螺杆单元的螺纹杆以相同方式和结构型式构造。由此可简化制造。
[0034]在另一种实施方式中，螺杆单元的耦联轮与随动单元借助套装件的一个端部耦联，该套装件局部套筒状地包围相配的螺纹杆，套装件的另一端部具有用于手动操纵的操纵端部。由此实现了紧凑的结构。
[0035]在又一种实施方式中，反作用侧的制动衬片构成为比压紧侧的制动衬片大。通过增大的表面，在磨损体积的相同情况下可减小制动衬片的磨擦材料厚度。在此，提高了整个盘式制动器的刚性并且降低了调整装置的容量。另外，该降低的容量通过更短的螺纹杆导致结构空间优势。
[0036]一种用于运行盘式制动器的、尤其是上面所描述的盘式制动器的磨损调整设备的方法具有下述方法步骤:(Si)在制动过程期间确定参数，借助所述参数可说明制动衬片和相配的制动盘的当前磨损，并且依据在制动过程期间确定的参数估计制动衬片和制动盘的磨损；(S2)将如此估计的磨损与参考值进行比较并且在达到或超过参考值时确定制动操纵次数；和(S3)根据所确定的制动操纵次数操纵盘式制动器，以便以高的调整速度运行磨损调整设备。
[0037]由此可快速达到盘式制动器的规定气隙，因为可在更短的时间内减小气隙。另外节省了用于在气隙过大时操纵制动器来克服过大气隙所需的能量、如压缩空气。该能量节省导致燃料消耗降低。
[0038]在另一种实施方式中，在方法步骤(S3)中这样选择盘式制动器的压紧力，使得正好达到盘式制动器的响应力。由此可在不开始制动作用的情况实施调整过程。
[0039]在另一种实施方式中，在实施完第一方法步骤(SI)的制动过程期间已经在缓解盘式制动器时实施方法步骤(S3)。由此进一步提高调整速度。
[0040]因此，即使在盘式制动器承受尚负荷之后也实现最尚的制动性能。
[0041 ] 另外可实现短的制动器响应时间。
[0042]在制动某个轴时，制动力矩偏差减小。
【附图说明】
[0043]现在参考附图借助示例性实施例详细说明本发明。在这里:
[0044]图1示出根据本发明的盘式制动器的一种实施例的示意性俯视图，该盘式制动器具有根据本发明的磨损调整设备的一种实施例；
[0045]图2示出按照图1的根据本发明的盘式制动器