[发明专利]具有用于测量作用的法向力的改进的装置的盘式制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其用于汽车的盘式制动器，该盘式制动器具有可旋转的制动盘、将所述制动盘张紧的制动钳、用于施加操纵力的执行器和可以借助于所述操纵力抵靠在所述制动盘上的摩擦片衬面以及用于测量当前制动力的装置。

背景技术

所述类型的盘式制动器对本领域的技术人员来说是众所周知的。制动钳在此可以构造为浮式制动钳或者构造为固定式制动钳。在液压操纵的盘式制动器上，通常将可借助于液压压力沿操纵方向移动的活塞用作执行器。如果涉及一种机电操纵的盘式制动器，那就使用一种机电执行器。在这样的机电执行器和至少一个摩擦片衬面之间可以布置一个自增力装置，该自增力装置自动地并且在没有外部能量供给的情况下增强由所述机电执行器产生的操纵力。尤其在具有机电执行器的盘式制动器上并且在不依赖于该执行器的精确的设计结构的情况下，必须在该盘式制动器工作时不断地尽可能准确地检测当前的制动力，以便能够可靠和精确地对该盘式制动器进行调节，从而遵守由该制动器的使用者预先给定的制动要求。“当前的制动力”这个概念，在此是指在所述摩擦片衬面和制动盘之间沿正交于所述制动盘表面的方向作用的力，在所述摩擦片衬面为进行制动而与所述制动盘处于接触之中时在所述盘式制动器上产生了这个力。

为了求出当前的制动力，通常对放入所述制动器的能流中的传感器元件的变形进行测量。比如可以在所述制动钳上设置一个应变片，用于测量该制动钳在制动过程中的变形。作为衡量当前制动力的尺度，经常使用作用于所述摩擦片衬面上的法向力，也就是正交于所述制动盘表面的力，该力将所述摩擦片衬面压紧在制动盘上。但是，至今为止测力精度还不够，因为所使用的传感器显示出滞后效应并且除此以外其输出信号会随温度而变化。输出信号随温度而变化这种情况因此十分关键，因为所述传感器通常处于在制动运行中剧烈发热的摩擦片衬面的附近。集成的开关电路，尤其经常在传感器中使用的ASICS(专用集成电路)由此具有要经受住在制动器上出现的高温这样的问题并且面临丢失保存在所述开关电路中的信息的危险。以往所使用的传感器元件尤其应变片在工艺技术的质量及使用寿命方面没有达到在汽车领域中所提出的要求。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种具有机电执行器的盘式制动器，在该盘式制动器上当前制动力的测量可以比以往更加精确和可靠。

按本发明，该任务在一种开头所述类型的盘式制动器上通过以下方法得到解决，即用于测量当前制动力的装置将所述制动钳的弹性扩张用作测量参数，所述用于测量当前制动力的装置包括一个部件，该部件具有一个固定在所述制动钳上的第一端部和一个自由的第二端部，其中在所述制动钳和所述部件之间沿着该部件从第一端部到第二端部的伸长形成一条缝隙，所述用于测量当前制动力的装置对该缝隙的当前缝隙宽度进行测量，并且所述用于测量当前制动力的装置依赖于当前所测量的缝隙宽度输出一个信号。所述以其一个端部固定在制动钳上的部件尤其构造为桥形的或伸出的，并且由于其设有自由的端部而未处于制动器的能流之中。该部件可以比如通过在所述制动钳的材料中铣出一侧敞开的缝隙这样的方式与所述制动钳构成一体，但它也可以构造为单独的部件，并且通过合适的方式方法与所述制动钳相连接。无论如何，在所述制动钳在制动运行中进行弹性扩张时，所述部件由于其没有布置在所述制动钳的能流中而没有任何变形。这一点因此导致在所述无传力作用的部件的自由的端部与所述制动钳之间出现相对运动，该相对运动则导致所述缝隙宽度的变化。

在按本发明的盘式制动器的优选的实施方式中，所述用于测量当前制动力的装置具有一个传感器装置，该传感器装置在所述部件的自由端部的区域中测量当前缝隙宽度。所述传感器装置依赖于所述缝隙宽度的变化输出一个信号，该信号代表着当前制动力。优选所述传感器装置根据电磁测量原理比如根据感应测量原理进行工作。如果所述传感器装置根据感应测量原理进行工作，那么它在一种优选的实施方式中包括至少一个具有活动的铁磁芯的线圈。在所述传感器装置的另一种优选的实施方式中，它根据涡流测量原理进行工作。还有其他的实施方式用相对于传感器运动的磁铁进行工作，并且测量磁场矢量的强度或方向。此外，优选的实施方式使用根据磁阻原理或霍耳原理工作的传感器。

在按本发明的盘式制动器的另一种优选的实施方式中，所述用于测量当前缝隙宽度的传感器装置根据反射光栅原理进行工作。在这种情况下，从所述缝隙的一侧发出一道光束使其横向越过所述缝隙，并且在缝隙另一侧反射回来并越过所述缝隙，并且在那里被接收器检测到，该接收器测量被反射的光的强度并且由此算出缝隙宽度。