制动器衬片、制动器、控制系统以及使制动器减噪的方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种包括
支撑体和布置在支撑体上的
摩擦衬片的制动器衬片。
背景技术
[0002] 已知，安装在车辆内的制动器有时产生不期望的噪音。例如，在缓慢前行过程中，特别是当制动器衬片与
转子接触时，可能产生这种不期望的噪音，从而引起经常产生高频噪音的振动。这些不期望的噪音经常被认为是尖锐刺
耳的。
[0003] 为了避免或者减少制动器的不期望的噪音，已知的是安装阻尼材料，例如，在制动器衬片上安装阻尼板或者阻尼片，例如，在制动器衬片的摩擦衬片支撑板上安装阻尼板或者阻尼片。由此可以减少不期望的噪音。
[0004] 而且，为了进一步减少噪音的产生，定期尝试改变制动器衬片的几何结构。
发明内容
[0005] 以下将描述本发明的目的、解决方案、优点。
[0006] 本发明的目的是通过尽可能具有成本效益(成本划算)的方式提供一种制动器衬片，通过该制动器衬片，不再产生或者至少可明显减少这些不期望的噪音(具体地，尖锐刺耳的噪音)。
[0007] 本发明的该目的通过一种制动器衬片实现，所述制动器衬片包括：支撑体和被布置在支撑体上的摩擦衬片，其中用于产生机械振荡的
致动器被布置在制动器衬片上或者制动器衬片内。通过机械振荡，减少或者完全避免了不期望的噪音(具体地，尖锐刺耳的噪音)。根据本发明，在这种情况下，将致动器设计为能够通过电
信号激励的致动器。
[0008] 制动器衬片可以是用于不同制动器(例如，盘式致动器或者
鼓式制动器)的衬片。制动器衬片的支撑体用于接收摩擦衬片或者用于将摩擦衬片布置在支撑体上。例如，支撑体可被设计成摩擦衬片支撑板。摩擦衬片被布置在支撑体的第一侧表面上，例如，布置在摩擦衬片支撑板的第一侧表面上。优选地，阻尼板被布置在支撑体的相对侧表面(即，与摩擦衬片背离的侧表面，即，第二侧表面)上。该阻尼板也被称为“薄
垫片”。优选地，使阻尼板刚性地连接至支撑板。例如，可使阻尼板胶合至支撑体或者铆合至支撑体。
[0009] 致动器也指换能器。在这种情况下，致动器被设计成基于激励或者激活而产生机械运动。在这种情况下，以产生机械振荡的方式产生机械运动。而且，优选地，致动器被设计成用于主动激活和/或用于开环式激活。主动激活是指明确产生用于激励或者激活致动器的
电信号并且该电信号在预定时间和/或在预定条件下被施加给致动器。例如，致动器可在降至特定速度以下的情况下和/或在制动器致动时被激励。“开环式”致动是指致动器也不用作
传感器并且因此通过致动器不能检测到任何测量数据。与在制动器衬片内或者制动器衬片上的状态无关、或者与在制动器内的状态无关地产生用于激励致动器的电信号，并且电信号被施加给致动器。因此，优选地，致动器的激励与在制动器衬片的区域内测量的值和/或状态无关。
[0010] 通过根据本发明的制动器衬片，可以具体获得具有成本效益的制动器衬片，所述制动器衬片具有用于避免或者减少噪音(例如，制动时的尖锐刺耳的噪音)的装置。
[0011] 优选地，致动器包括一个或者多个压电元件或由一个或者多个压电元件构成。因此，优选地，将致动器设计成
压电致动器。压电致动器基于逆
压电效应。因此，通过压电效应的逆转而激励致动器。激励受
电压影响。在施加电压之后，压电致动器产生机械往复运动，由此产生机械振荡。压电元件包括压电材料，例如，压电晶体或者压电陶瓷材料。
[0012] 优选地，一个或者多个压电元件包括压电陶瓷材料并且由此优选地被设计成压电陶瓷元件。此处，优选地，将致动器的所有压电元件设计成压电陶瓷元件。
[0013] 优选地，还提出以这样一种方式设计致动器，即，当致动器通过交流电压和/或噪音信号被激励时，致动器产生具有大于16kHz的
频率的机械振荡。优选地，噪音信号是窄宽带噪音。此处，优选地，将用于激励致动器的电压以交流电压和/或噪音信号的形式施加给致动器。因此，优选地，以这样一种方式设计致动器，即，致动器通过交流电压和/或噪音信号的激励而产生具有
超声波频率范围内的机械振荡。出于此目的，致动器可具有预定的几何结构，例如，预定的厚度、宽度、和/或长度。而且，为了产生这些优选频率范围内的机械振荡，致动器可具有预定的材料特性或者材料组分以及诸如声速和/或固有频率等伴随材料常量。
[0014] 致动器可具有任何合适的形状或者几何结构。优选地，将致动器设计成平坦元件。就本发明而言，这是指致动器的厚度比长度和宽度更小。例如，可将致动器设计成柱形或者立方形。
[0015] 而且，优选地，将致动器设计成具有多个层的层状结构。出于此目的，将多个压电元件以一个在另一个顶部上的方式叠置地布置，其中，将
电极设置在每两个压电元件之间。因此，优选地，提供压电堆。因此，将多个压电元件布置成层叠形式，其中，通过将多个压电元件布置成一个位于另一个顶部上而产生压电元件的机械
串联布置。经由设置在每两个压电元件之间的电极将一个布置在另一个顶部上的压电元件互连。此处，优选地，提供电并联连接。因此，优选地，所有正连接均被连接并且所有负连接也被连接。通过该层状结构，能够利用更小的电
压实现机械振荡的更大振幅。而且，优选地，层状结构或压电堆包括覆层，例如，陶瓷覆层。
[0016] 致动器可被布置在制动器衬片内或者制动器衬片上的不同
位置中并且被连接至制动器衬片。例如，致动器可被布置在支撑体上或者支撑体内。此处，优选地，可将致动器布置在支撑体的第一侧表面上并且由此位于支撑体与布置在支撑体上的摩擦衬片之间。例如，可将致动器胶合至支撑体上并且由此固定地连接至支撑体。而且，优选地，可将致动器整体形成在支撑体中。
[0017] 此外，致动器可被布置在支撑体的远离摩擦衬片的侧表面(即，第二侧表面)上。当提供阻尼板时，致动器可在支撑体与阻尼板之间通过固定方式连接至支撑体。
[0018] 此外，优选地，将致动器布置在制动器衬片的摩擦衬片内或者摩擦衬片上并且连接至摩擦衬片。此处，例如，可将致动器布置(例如，胶合)在摩擦衬片的分配给支撑体的侧表面上。此外，可将致动器整体形成在摩擦衬片内。
[0019] 可替代地，当提供阻尼板时，还可将致动器布置在阻尼板上。此处，例如，可将致动器布置在(例如，胶合至)阻尼板的分配给支撑体的侧表面上。而且，可将致动器布置在(例如，胶合至)阻尼板的背离支撑体的侧表面上。
[0020] 优选地，将致动器布置在制动器的压
力装置的压力区域内以及制动器衬片上。制动器的压力装置的压力区域是当制动器被致动时压力装置作用在制动器衬片上的区域。例如，压力装置可被设计成
柱塞状并且大致作用于支撑体的第二侧表面上的中间处或作用于安装在支撑体的第二侧表面上的阻尼板上。此处，可以这样一种方式布置致动器，即，当制动器被致动时，致动器与压力装置直接接触。例如，当将致动器安装在支撑体的第二侧表面上或者安装在阻尼板的背离支撑体的侧表面上时，发生这种情况。
[0021] 优选地，用于将致动器与控制系统电连接的连接元件布置在制动器衬片上或者制动器衬片内。例如，可将连接装置设计成布线或者
电缆。优选地，提供用于与连接至致动器的电极接触的两个连接装置。连接装置(例如，布线或者电缆)可被紧固至支撑体，例如，被胶合至支撑体。而且，连接装置可被布置在阻尼板上并且被紧固至阻尼板。连接装置还可被布置在摩擦衬片的背离支撑体的侧表面上并且与支撑体连接。可替代地，连接装置可突出至摩擦衬片内并且由此可连接至整体形成在摩擦衬片内的致动器。控制系统可整体形成在车辆内，例如，整体形成在车辆的系统
电子器件中。控制系统还可链接至车辆的制动灯激活。控制系统被设计成用于主动地激活或者用于主动地产生致动器的电激励。
[0022] 优选地，致动器连接至电极，每个电极均位于
定位成彼此相对的两个侧表面上。连接装置用于与这些电极接触并且用于将该电极电连接至控制系统。因此，致动器经由电极和连接装置被连接至控制系统。可替代地，连接元件可包括电极。例如，还可将布线端设计成连接电极。
[0023] 根据本发明，进一步提供了包括上述制动器衬片的制动器。制动器可被设计成
盘式制动器或者鼓式制动器。
[0024] 此外，根据本发明，提供了用于主动地激活致动器的控制系统。此处，致动器被布置上述制动器衬片内或者制动器衬片上。
[0025] 通过用于减少制动器的噪音的方法进一步实现了本发明的目的，在所述方法中，通过电压主动地激活布置在上述制动器衬片内或者制动器衬片上的致动器。主动地激活是指致动器在用于产生机械振荡的预定条件下的具体激励。例如，预定条件可指降低至预定速度以下和/或制动器的致动。
[0026] 优选地，将致动器的激活或者激励执行为开环式激活。这是指通过致动器不能检测到任何测量值。因此，可以获得用于在制动器中减噪的特别有成本效益方法。致动器在预定频率范围(例如，在
超声波范围)内的机械振荡可完全阻止或者至少明显地减少尖锐刺耳的噪音。因此，为了产生激活信号或者激励，并不强制要求使用致动器作为传感器来测量或者检测制动器内或者制动器衬片的区域内的值。
附图说明
[0027] 所述附图示意性地示出了以下：
[0028] 图1示出了制动器衬片的立体图；
[0029] 图2示出了作为压电元件的致动器；
[0030] 图3示出了作为多个压电元件的层状结构的致动器；以及
[0031] 图4示出了被布置在制动器内的制动器衬片，所述制动器具有致动器和与致动器连接的控制系统。
具体实施方式
[0032] 图1示出了制动器衬片100的立体图。制动器衬片100包括摩擦衬片支撑板形式的支撑体10和布置在支撑体10的第一侧表面上的摩擦衬片11。阻尼板16被布置在支撑体10的与摩擦衬片11背离的侧表面上(即，支撑体的第二侧表面)并且被固定地连接至支撑体10。
[0033] 压电元件18a形式的致动器12被布置在阻尼板16上。在这种情况下，压电元件18a被胶合至阻尼板16上。压电元件18a经由连接元件13a、13b连接至控制系统300(图
1中未示出)。
[0034] 在这种情况下，以这样一种方式将致动器12设计成压电元件18a，所述方式即，当通过交流电压和/或噪音信号激励致动器时，使压电元件18a机械地振荡，或者由压电元件18a产生机械振荡，因此，可以避免或者至少明显减少制动器200(图1中未示出)的尖锐刺耳的噪音。为此，通过这种方式设计压电元件18a并且通过交流电压和/或噪音信号激活压电元件18a，即，通过压电元件18a产生具有超声波范围内的频率的机械振荡。
[0035] 图2和图3示出了致动器12的可能配置。在图2中，示出了将致动器12设计成压电元件18a(即，被设计成平坦的)。连接元件13a、13b可经由电极17a、17b、17c、17d连接至压电元件18a的外表面。当通过电信号(即，交流电压和/或噪音信号)激励压电元件18a时，由于压电效应的逆转应用，而产生了由此而产生的机械运动和机械振荡。
[0036] 在图3中示出了致动器12，致动器12被设计成多个压电元件18a、18b、18c的层叠的层状结构。为此，将第一压电元件18a放置于第一电极17a上或者布置在第一电极上。第二电极17c被布置在第一压电元件18a上。之后，将另一压电元件18b布置在该第二电极上。将第三电极17b布置在该另一压电元件18b上并且将第三压电元件18c布置在该第三电极上。最后，将第四电极17d布置在第三压电元件18c上。
[0037] 通过陶瓷覆层19
覆盖整个层状结构。压电元件18a、18b、18c通过电极17a、17b、17c、17d彼此电连接。此处，电极17a、17b、17c、17d以电并联连接的方式彼此连接。每两个电极17a、17c连接至第一连接元件13b并且另两个电极17b和17d连接至第二连接元件
13a。层状结构还具有不只三个压电元件18a、18b、18c。
[0038] 图4示出了布置在制动器200内的制动器衬片100的示意性视图，其中致动器12布置在制动器衬片100上。致动器12经由连接元件13a,13b连接至控制系统300。通过控制系统300，致动器12被电信号激活(例如，被激励)。
[0039] 参考标号列表
[0040] 100 制动器衬片
[0041] 200 制动器
[0042] 300 控制系统
[0043] 10 支撑体
[0044] 11 摩擦衬片
[0045] 12 致动器
[0046] 13a,13b 连接元件
[0047] 14 压力装置
[0048] 15 压力区域
[0049] 16 阻尼板
[0050] 17a,17b,17c,17d 电极
[0051] 18a,18b,18c 压电元件
[0052] 19 覆层。
