[发明专利]噪声降低的电动制动执行器

说明书

技术领域

本发明涉及制动器特别是机动车辆制动器领域。更确切地说，本发明涉及一种能被电马达致动的制动执行器。

背景技术

电马达致动的制动执行器用于机动车辆的行车制动器和手刹(也称为驻车制动器)。关于这种只依靠电缆或者液压致动的制动器，其设计优点是驾驶员不用施加大的肌力来致动制动器。电致动的制动器也可以有效地与现代车辆电子元件相结合。因此制动器的应用和释放可独立于其它记录事件或者测量值。例如，在“爬坡启动”中制动器能自动释放，从而驾驶员不用除了控制加速器和离合器的相互作用外还要操作制动器。如果车辆具有自动变速箱，则加速器踏板的致动可足以在爬坡时启动而不会引起车辆沿错误方向行驶，也不会在不利的操作时间操作驱动马达。

几种已知的方案是将具有卡钳和摩擦片的制动执行器直接结合在车轮处。如果适当设计，按照这种方式配备的车辆制动器可以形成例如不用与中央控制单元通讯也能可靠操作的自主系统。

为了得到电动操作的制动执行器中进行制动所需的动力，电马达的扭矩通常通过一个或者多个传动级而减小。在这种情况下，各个传动级的种类通常可以变化为正齿轮机构、蜗轮机构、行星齿轮机构、盘车机构或者皮带传动机构。后者在机动车辆结构中被证明是特别成功的，因为与多数其它传动种类相比，其具有很好的减噪性能，因此能有效地使传动系其余部分与电马达产生的结构噪声隔离。

显然，尽管皮带传动机构具有好的减噪性能，但整个制动执行器通常不能达到期望的减噪性能，因为在一些情况下执行器的其它部件传递由皮带单元周围的电马达产生的振动。允许使后继传动系与电马达产生的结构噪声完全隔离的解决方案在制造和装配上成本高，由于使用大量零件而通常易于出现故障，而且可能有损整个传动组件的扭矩传递精度。

因此，本发明的目的是提供一种克服所述缺陷的制动执行器。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种电驱动的制动执行器，该制动执行器包括用于产生扭矩的电马达、扭矩传递装置和扭矩输送元件，其中所述电马达具有马达轴并且所述扭矩传递装置具有齿轮机构，该齿轮机构具有与所述马达轴平行的齿轮轴，其中通过带传动装置从所述电马达向所述齿轮机构传递扭矩，并且所述马达轴与所述齿轮轴之间的距离借助一刚性间隔件固定。这里，该间隔件的相对两端被定位在由所述带传动装置的皮带所限定的平面的不同侧。换句话说，为了实现改进的紧固，所述间隔件例如以S形或Z形穿过皮带平面延伸。

所述制动执行器可包括执行器外壳，并且该执行器的至少一个部件(例如间隔件)可通过减振元件被支撑在所述执行器外壳处。

所述扭矩传递装置可包括具有皮带和至少两个皮带轮的皮带传动机构。同样可以构想替代传动设计，例如正齿轮机构或者蜗轮机构，就使用寿命和结构空间来说后者是有利的。

皮带传动机构特别是皮带可确保就振动而言将执行器的后继部件与电马达隔离从而确保减振。所述皮带可由弹性材料制造以帮助减振。

根据第一变型，所述皮带可以是无齿带。根据第二变型，所述皮带形成为齿形带。在第二变型的情况下，齿形带和带轮可具有小于2.5mm特别是小于1.5mm的相互对应的节距。当节距减小时，切入冲击减小并且振动趋势减小。齿形带和带轮可以具有螺旋齿，从而进一步降低振动趋势，并且在皮带和带轮之间获得更均匀的扭矩传递。

在皮带传动机构的情况下，通过马达的相应轴以及齿轮机构的相应轴借助于所述刚性间隔件也可使相关带轮的轴相对于彼此固定。换句话说，所述间隔件可用于确定并保持带轮相互之间的距离。所述间隔件优选为独立部件。然而，所述间隔件也可与执行器外壳成一体。

两个带轮中的至少一个可具有减振元件，所述减振元件用于传递扭矩的并与该带轮的旋转轴线同轴。根据一个可行设计，所述带轮具有由刚性材料制成的轮毂，并且在该轮毂周围以扭矩张紧(torque-tight)方式设置由减振材料制成的元件，该带轮可直接与驱动带接触。在一个替代设计中，所述减振元件位于所述轮毂和一环形齿轮之间。所述环形齿轮和所述轮毂可由具有抗性的任选硬材料制成。烧结金属用于轮毂和硬成分塑料材料用于环形齿轮被证明是成功的材料选择。

与轮毂和/或环形齿轮相比，所述减振元件有利地由软材料构成，优选由至少略带弹性且具有高固有阻尼的材料构成。所述减振元件优选具有与带轮轴的长度有关的恒定厚度；然而在一些情况下也可能具有不均匀的厚度。所述减振元件通常被形成为距旋转轴线的平均距离恒定。该元件可被沿着圆形线或者任意期望的曲线形成。为了影响带轮的扭矩传递和减振特性，减振元件的半径长度可变化。在实践中，例如均匀的弯曲突起被证明是成功的。