CN102673409B - 电动停车制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动停车制动系统，其为马达驱动类型。该停车制动系统包括：与车轮一起旋转的鼓轮；安装在该鼓轮中以向该鼓轮施加制动力的第一制动蹄和第二制动蹄；操作杆，所述操作杆支撑所述两个制动蹄并且当枢转杆被拉动时对着所述鼓轮的内表面推动所述两个制动蹄；马达，所述马达产生用于驱动所述枢转杆的驱动力；摆线减速器，所述摆线减速器连接到所述马达的旋转轴放大所述驱动力；心轴件，所述心轴件以可旋转的方式连接到所述减速器并具有阳螺纹部；以及螺母件，所述螺母件具有阴螺纹部，该阴螺纹部以能往复运动的方式拧到所述阳螺纹部。所述螺母件沿着所述心轴件的纵向方向移动并且支撑所述枢转杆的端部。

Description

电动停车制动系统

技术领域

本发明的实施方式涉及一种安装到车辆并且被马达操作的电动停车制动系统。

背景技术

通常，停车制动系统是当泊车时使车辆停止不动的系统。停车制动系统用于捕获车轮以便防止车轮旋转。

图1是示出具有传统手动停车制动系统的车辆的局部构造的剖视图。

参照图1，传统的手动停车制动系统包括：与车辆车轮一起旋转的鼓轮1；以及安装在鼓轮1内的第一制动蹄2和第二制动蹄3，第一制动蹄2和第二制动蹄3利用与鼓轮1的内表面的摩擦而将制动力施加到鼓轮1。此外，在鼓轮1中设置有操作杆5。停车缆线4与设置在驾驶员座位处的停车杆连接，当拉动停车缆线4时，操作杆5对着鼓轮1的内表面推动两个制动蹄2和3。

第一制动蹄2和第二制动蹄3分别地包括：边缘2a和3a，该边缘2a和3a以半圆形形式弯曲而与鼓轮1的内表面一致；衬垫2b和3b，该衬垫2b和3b借助与鼓轮1的内表面产生的摩擦而附接到边缘2a和3a的外表面；以及腹板2c和3c，该腹板2c和3c连接到边缘2a和3a的内表面以加强边缘2a和3a。

操作杆5包括支撑杆6、加压件7以及枢转杆8。支撑杆6的一端支撑第一制动蹄2的腹板2c，另一端朝向第二制动蹄3延伸。加压件7连接到支撑杆6，从而可沿支撑杆6的纵向方向往复移动。加压件7的一端由第二制动蹄3的腹板3c支撑。枢转杆8与支撑杆6枢转连接。当拉动缆线4时枢转杆8枢转，从而用于推动加压件7。

枢转杆8的一端经由枢轴8a与支撑杆6枢转连接，并且枢转杆8的另一端穿透背板10而向外突出。枢转杆8的向背板10外突出的一端设有钩部8b，使得停车缆线4被钩部8b捕获从而连接到枢转杆8。

加压件7的另一端与枢转杆8相接触并且加压件7与枢转杆8的接触部分具有凹入曲面形式。

在上述停车制动系统的操作中，当拉动连接到驾驶员座位的停车杆(未示出)的停车缆线4时，枢转杆8沿着由箭头A指示的方向围绕枢轴8a枢转，从而枢转杆8的曲面部将压力施加到加压件7的曲面部。从而，加压件7动作而对着鼓轮1的内表面推动第二制动蹄3的腹板3c。与此同时，支撑杆6通过作用在其上的反作用而朝向第一制动蹄2前进，从而推动第一制动蹄2的腹板2c。因此，两个制动蹄2和3与鼓轮1的内表面紧密接触，从而将制动力施加到鼓轮1。

此外，未描述的附图标记“9”是当制动力被去除时使两个制动蹄2和3返回到它们的初始位置的复位弹簧。

在上述传统停车制动系统的情形中，当拉动停车缆线4时枢转杆8旋转，借助枢转杆8的旋转将压力施加到第二制动蹄3。因此，由于第二制动蹄3沿着枢转杆8的旋转方向推动枢转杆8，因此第二制动蹄3沿着制动方向移动，从而产生制动力。

然而，上述传统的停车制动系统需要驾驶员不方便地以适当的力拉动停车杆。此外，停车杆具有大的操作半径，这可能会使车辆的内部空间的使用率变差。

考虑到前述手动停车制动系统的不方便性，提出了利用马达电动操作制动器的电动停车制动系统。目前，已经实施了各种研究和开发以实现安装空间的效用性、操作性能的提升、操作噪音的减小等。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种电动停车制动系统，该电动停车制动系统提供了相应部件的改进构造以及这些部件之间的连接配置，从而确保更有效的操作，所述相应部件诸如用于产生驱动力的马达、用于传递驱动力的齿轮以及使旋转转变为直线运动的丝杠-螺母构件。

本发明的附加方面将部分地在以下的说明中进行阐述，这些方面从以下说明中将会显而易见或者可以从本发明的实践获知。

根据本发明的一个方面，一种电动停车制动系统包括与车轮一起旋转的鼓轮、安装在该鼓轮的两侧以向该鼓轮施加制动力的第一制动蹄和第二制动蹄、以及操作杆，所述操作杆支撑所述两个制动蹄并且当枢转杆被拉动时对着所述鼓轮的内表面推动所述两个制动蹄，所述系统包括：马达，所述马达用于产生驱动所述枢转杆所需要的驱动力；摆线减速器，所述摆线减速器连接到所述马达的旋转轴以放大所述驱动力；心轴件，所述心轴件以可旋转的方式连接到所述摆线减速器，所述心轴件具有阳螺纹部；以及螺母件，所述螺母件具有阴螺纹部，该阴螺纹部以能往复直线运动的方式拧到所述心轴件的所述阳螺纹部；其中，所述螺母件沿着所述心轴件的纵向方向移动并且支撑所述枢转杆的端部。

所述枢转杆可具有形成在所述枢转杆的所述端部的钩部，并且杆销可以可旋转地安装到所述钩部并与所述螺母件相接触。

所述螺母件可具有预定的长度；并且所述螺母件在其一个端部设有联接孔，在所述联接孔中形成拧到所述心轴件的所述阳螺纹部的所述阴螺纹部；并且所述螺母件的另一个端部可以与所述杆销相接触并且设有倾斜部分。

在所述倾斜部分的上端还可设置有支撑销，该支撑销稳定地支撑所述杆销。

所述摆线减速器可以包括：偏心转子，所述偏心转子连接到所述马达的所述旋转轴以偏心地传递旋转；摆线齿轮，所述偏心转子安装在所述摆线齿轮的中心，所述摆线齿轮具有围绕其中心径向布置的多个通孔并且通过所述偏心转子而偏心地旋转；内齿轮，所述内齿轮与所述摆线齿轮的外周面接合以使所述摆线齿轮利用所述旋转轴的旋转来执行公转与自转；以及多个输出偏心轴，所述多个输出偏心轴分别插入到所述多个通孔中以补偿所述摆线齿轮的偏心。

所述内齿轮可以固定到所述马达以便不会被转动，并且在所述摆线齿轮与所述偏心转子之间可安装有轴承。

所述心轴件可以包括：心轴杆，所述心轴杆具有预定长度并且在其外周面设有所述阳螺纹部；以及凸缘，所述凸缘从所述心轴杆的一个端部径向地突出，并且所述凸缘可以在与所述通孔对应的位置处设有插入孔以使所述输出偏心轴插入到所述插入孔中。

所述输出偏心轴均可包括：呈大直径圆柱体形式的圆形板；以及圆柱形的销，所述销偏心地形成在所述圆形板的一个端部处并且直径比所述圆形板的直径小，并且相对于所述销偏心地形成的所述圆形板可以插入到所述摆线齿轮的所述通孔中，并且所述销可以固定地连接到位于所述销的前方的所述心轴件的所述插入孔。

所述输出偏心轴均可采取具有预定长度的圆柱体形式，其一个端部固定地连接到所述插入孔并且其另一端部插入到所述通孔中。

所述心轴杆的另一端部可设有多边形连接轴，并且所述多边形连接轴可从所述阳螺纹部向外突出以允许所述心轴杆被手动地旋转。

附图说明

结合附图通过对实施方式的以下描述，本发明的这些和/或其它方面将会变得明显并且更易于理解。

图1是示出传统停车制动系统的构造的剖视图；

图2是示意性示出根据本发明的实施方式的电动停车制动系统的构造的剖视图；

图3是示出设置在根据本发明的实施方式的电动停车制动系统中的致动器的分解立体图；

图4是示出设置在根据本发明的实施方式的电动停车制动系统中的摆线减速器的前视图；

图5是示出图3的装配状态的剖视图；

图6是示出设置在根据本发明的实施方式的电动停车制动系统中的螺母件和枢转杆的连接状态的局部立体图；以及

图7是示出根据本发明的实施方式的电动停车制动系统的制动操作的剖视图。

具体实施方式

下面将详细参照本发明的实施方式，在附图中示出了本发明的实例，其中所有附图使用相同的附图标记表示相同的元件。在本说明书与权利要求书中使用的术语或词语不应使用通常或者词典限定的含义解释，而应根据发明人能够适当地限定术语的概念从而以最佳方式解释实施方式的原则被解释为与实施方式的技术实质相符合的含义与概念。因此，可以理解的是随同附图一起公开的详细描述旨在描述示意性实施方式，并不旨在表示该实施方式的全部的技术思想。因此，应该理解的是在应用期间可能存在能够取代所述实施方式的各种等同物及变型例。

图2是示意性示出根据本发明的实施方式的电动停车制动系统的构造的剖视图。这里，与上述传统停车制动系统在附图中的相同的附图标记指代具有相同功能的构件。

如图2所示，根据该实施方式的电动停车制动系统100：包括与车轮(未示出)一起旋转的鼓轮1；安装在鼓轮1内的第一制动蹄2和第二制动蹄3，第一制动蹄2和第二制动蹄3利用与鼓轮1的内表面的摩擦而将制动力施加到鼓轮1；操作杆5，操作杆5用于在枢转杆8被拉动时对着鼓轮1的内表面推动两个制动蹄2和3；致动器单元，该致动器单元包括用于产生驱动枢转杆8所需要的驱动力的马达110、连接到马达110的减速器120以及当接收到被减速器120放大的驱动力时旋转的心轴件130；以及螺母件140，其将致动器单元的旋转转化为直线往复运动以移动枢转杆8。

操作杆5用于通过对着鼓轮1的内表面推动第一制动蹄2和第二制动蹄3而产生制动力，该操作杆5具有与现有技术相同的构造及操作，因此在下文中将省略其详细描述。

如上所述，致动器单元包括马达110、连接到马达110的减速器120以及连接到减速器120的心轴件130。在图3至图5中示出了致动器单元。

参照附图，马达110包括旋转轴111并且产生驱动枢转杆8所需要的驱动力。在这种情形中，枢转杆8如所示的一端穿透背板10而向外突出。枢转杆8的向背板10外突出的端部设有钩部8b，使得将要在下文中描述的杆销114可以以可旋转的方式被钩部8b捕获。

而且，马达110连接到控制马达110的控制器(未示出)并且在控制器的控制下操作。例如，控制器响应于根据驾驶员指令传递的输入信号来控制马达110的各种操作，例如运转和停止以及马达110的正转或反转。如果驾驶员施加制动操作指令或者制动释放指令，马达110就在控制器的控制下正转或反转。此外，控制器包括用于探测施加到枢转杆8的力的大小的载荷传感器(未示出)。如果控制器根据从载荷传感器输出的信号判断施加到枢转杆8的力的大小超过预定值，那么控制器可以使马达110停止。

减速器120连接到旋转轴111并用于放大驱动力。根据该实施方式的减速器是摆线减速器120。在下文中，减速器指的是摆线减速器120。

摆线减速器120包括连接到马达110的旋转轴111以执行偏心旋转的偏心转子121、通过偏心转子121偏心旋转的摆线齿轮123、与摆线齿轮123的外周表面接合以使摆线齿轮123能够旋转的内齿轮125、以及分别插入到在摆线齿轮123中加工出的多个通孔124中的输出偏心轴126。

偏心转子121具有相对于其中心偏心定位的孔，马达110的旋转轴111装配在该孔中以使偏心转子121能够偏心旋转。

偏心转子121安装在摆线齿轮123的中心以偏心地旋转摆线齿轮123。在本例中，偏心转子121经由轴承122连接到摆线齿轮123。即，轴承122夹在摆线齿轮123与偏心转子121之间。

摆线齿轮123具有围绕其中心径向地布置的多个通孔124。如示出的，摆线齿轮123可以具有以恒定间隔布置的六个通孔124。通孔124的数量可以根据性能有选择地增减。输出偏心轴126插入到通孔124中。输出偏心轴126允许摆线齿轮123具有与偏心转子121相同的偏心度，这可以补偿摆线齿轮123的偏心。

内齿轮125具有与摆线齿轮123的齿相同的摆线曲线以便与摆线齿轮123的外周面接合。内齿轮125固定到马达110以便使摆线齿轮123在偏心旋转期间执行公转和自转。

各输出偏心轴126均包括：呈大直径圆柱体形式的圆形板126a；以及形成在圆形板126a的一个端部的圆柱形的销126b，销126b的直径小于圆形板126a的直径。

输出偏心轴126构造为使得销126b相对于圆形板126a偏心。圆形板126a以可旋转的方式插入到摆线齿轮123的通孔124中，并且销126b固定地插入到下文中将要描述的心轴件130的插入孔134中。

尽管未示出，输出偏心轴126可以是具有预定长度的圆柱形件。具体地说，输出偏心轴126可以采取线性柱体的形式，其一个端部插入到插入孔134中，另一端部插入到通孔124中。在这种情形中，输出偏心轴126的直径小于通孔124的直径。

具有上述构造的输出偏心轴126可以一体地连接到心轴件130的插入孔134。

在根据本实施方式的摆线减速器120的操作中，当连接到马达110的旋转轴111的偏心转子121旋转时，经由轴承122连接到偏心转子121的摆线齿轮123在内齿轮125的内部进行公转的同时根据摆线齿轮123与内齿轮125的齿数差而自转。

例如，在摆线齿轮123围绕偏心转子121顺时针方向旋转时，由于摆线齿轮123与内齿轮125接合，摆线齿轮123还沿着内齿轮125的内周面逆时针旋转。

即，摆线齿轮123的旋转动量与待传递到心轴件130的减小的输出转矩相对应。因此，插入到摆线齿轮123的通孔124的输出偏心轴126用于消除摆线齿轮123的公转抖动，这有助于心轴件130围绕与马达110的旋转轴111相同的轴线旋转。具体地说，由于输出偏心轴126使来自偏心地旋转的摆线齿轮123的转矩传递与摆线齿轮123的公转同步，因此当接收到转矩时心轴件130围绕与马达110的旋转轴111相同的轴线旋转。

根据该实施方式，通过摆线减速器120的上述构造，由于显著高于传统行星齿轮组件或者正齿轮组件的齿轮接触比，可以实现更高的输出转矩。此外，与行星齿轮组件相比，摆线减速器120具有减小的厚度和齿轮元件数量，这可以减小致动器的整体长度。

心轴件130包括具有预定长度的心轴杆131、从心轴杆131的一个端部突出的连接轴132、以及从心轴杆131的另一个端部径向突出的凸缘133。

心轴杆131在其外周面设有阳螺纹部分131a，该阳螺纹部分拧到形成在下述螺母件140的联接孔141处的阴螺纹部分141a。因此，当心轴杆131旋转时，螺母件140沿着心轴杆131的纵向方向移动。

连接轴132用于利用分设的工具来帮助心轴杆131手动地旋转以便在紧急情况下去除制动力，所述紧急情况例如马达110难以产生制动力时。连接轴132可以具有六边形横截面。当然，连接轴132可具有各种其他横截面，例如三角形和四边形横截面，只要连接轴132可以以可旋转的方式装配到分设的工具中即可。

凸缘133直接地连接到摆线减速器120。凸缘133在与通孔124相应的位置处设有插入孔134并且经由输出偏心轴126连接到摆线齿轮123。更具体地说，输出偏心轴126的销126b固定地连接到凸缘133的插入孔134。通过该连接，如以上所述，由于输出偏心轴126使来自偏心地旋转的摆线齿轮123的转矩传递与摆线齿轮123的公转同步，因此心轴件130在接收到旋转力时可以围绕与马达110的旋转轴111相同的轴线旋转。

而且，未描述的附图标记“135”(参见图5)指代盖子，其在心轴件130联接到摆线齿轮123时防止心轴件130与摆线齿轮123分离的。

螺母件140沿着心轴件130的纵向方向移动并且构造为支撑枢转杆8的端部。如图6中所示，螺母件140在其一个端部设有联接孔141，并且联接孔141设有阴螺纹部141a，阴螺纹部141a以直线往复运动方式拧到阳螺纹部131a中。枢转杆8的钩部8b安装有杆销114，螺母件140的另一端部与杆销114相接触以支撑杆销114。在这种情形中，与杆销114相接触的所述另一端部设有倾斜部分142。倾斜部分142用于减小制动时的初始操作时间。即，可旋转地安装到枢转杆8的杆销114以最小摩擦沿着倾斜部分142滑动，从而与枢转杆8一起被螺母件140按压。在这种情形中，螺母件140的倾斜部分142还在其上端设有支撑销143以稳定地支撑杆销114。

现在，将描述上述电动停车制动系统的制动操作。

如图2中所示，在两个制动蹄2和3与鼓轮1的内表面间隔开的状态下(即处于制动释放状态下)，如果车辆的驾驶员推动例如停车开关(未示出)的控制器(未示出)，那么马达110在接收到控制信号时旋转以产生驱动力。摆线减速器120在接收到马达110的驱动力时偏心地旋转以致使减速，并且将转矩传递到与摆线减速器120连接的心轴件130。因此，如图7所示，当往复运动地连接到心轴件130的螺母件140被移动而将压力施加到枢转杆8时，枢转杆8围绕枢轴8a沿着由箭头A指示的方向旋转。

通过枢转杆8的旋转，枢转杆8的曲面部将压力施加到加压件7的曲面部，从而致使加压件7对着鼓轮1的内表面推动第二制动蹄3的腹板3c。与此同时，支撑杆6通过作用在其上的反作用而朝向第一制动蹄2前进从而推动第一制动蹄2的腹板2c，借此产生制动力。

在另一个方面，当制动力被去除时，心轴件130沿着与制动时相反的方向旋转，致使螺母件140移动到其初始位置处。借此，两个制动蹄2和3通过复位弹簧9的弹性与鼓轮1的内表面隔开，从而返回到其初始位置。

如从上面描述中显而易见的，根据该实施方式的电动停车制动系统不仅可以利用马达实现方便的制动，而且通过减小被传统停车杆占据的空间而实现了改进的空间利用率。

此外，由于使用摆线减速器并且直接地将心轴件串联地连接到减速器，因此可以减小用于产生制动力的致动器的整体长度，产生紧凑的联接构造以及改进的空间利用率。

此外，通过使用具有倾斜部分的螺母件，能够减小初始操作时间，并且摆线减速器可以实现快速减速并且其长度可以最小化。

尽管已经示出并且描述了本发明的几个实施方式，但是本领域的技术人员可以理解的是，在不偏离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方式做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种电动停车制动系统，该电动停车制动系统包括与车轮一起旋转的鼓轮(1)、安装在该鼓轮的两侧以向该鼓轮施加制动力的第一制动蹄(2)和第二制动蹄(3)、以及操作杆(5)，所述操作杆支撑所述两个制动蹄并且当枢转杆(8)被拉动时对着所述鼓轮的内表面推动所述两个制动蹄，其特征在于，所述电动停车制动系统还包括：

马达(110)，所述马达用于产生驱动所述枢转杆所需要的驱动力；

摆线减速器(120)，所述摆线减速器连接到所述马达的旋转轴(111)放大所述驱动力；

心轴件(130)，所述心轴件以可旋转的方式连接到所述摆线减速器，所述心轴件具有阳螺纹部(131a)；以及

螺母件(140)，所述螺母件具有阴螺纹部(141a)，该阴螺纹部以能往复直线运动的方式拧到所述心轴件的所述阳螺纹部；

其中，所述螺母件沿着所述心轴件的纵向方向移动并且支撑所述枢转杆的端部。

2.根据权利要求1所述的电动停车制动系统，其中所述枢转杆具有形成在该枢转杆的所述端部的钩部(8b)，并且杆销(114)以可旋转的方式安装到所述钩部并与所述螺母件相接触。

3.根据权利要求2所述的电动停车制动系统，其中：

所述螺母件具有预定长度；并且

所述螺母件在其一个端部设有联接孔(141)，在所述联接孔中形成拧到所述心轴件的所述阳螺纹部的所述阴螺纹部；并且

所述螺母件的另一个端部与所述杆销相接触并且设有倾斜部分(142)。

4.根据权利要求3所述的电动停车制动系统，其中：在所述倾斜部分的上端还设置有支撑销(143)，该支撑销稳定地支撑所述杆销。

5.根据权利要求1所述的电动停车制动系统，其中所述摆线减速器包括：

偏心转子(121)，所述偏心转子连接到所述马达的所述旋转轴以偏心地传递旋转；

摆线齿轮(123)，所述偏心转子安装在所述摆线齿轮的中心，所述摆线齿轮具有围绕其中心径向布置的多个通孔(124)并且该摆线齿轮通过所述偏心转子偏心地旋转；

内齿轮(125)，所述内齿轮与所述摆线齿轮的外周面接合以使所述摆线齿轮利用所述旋转轴的旋转来执行公转与自转；以及

多个输出偏心轴(126)，所述多个输出偏心轴分别插入到所述多个通孔中以补偿所述摆线齿轮的偏心。

6.根据权利要求5所述的电动停车制动系统，其中所述内齿轮固定到所述马达以便不会被转动。

7.根据权利要求5所述的电动停车制动系统，其中在所述摆线齿轮与所述偏心转子之间安装有轴承(122)。

8.根据权利要求5所述的电动停车制动系统，其中所述心轴件包括：

心轴杆(131)，所述心轴杆具有预定长度并且在其外周面设有所述阳螺纹部；以及

凸缘(133)，所述凸缘从所述心轴杆的一个端部径向地突出，并且

其中所述凸缘在与所述通孔对应的位置设有插入孔(134)以使所述输出偏心轴插入到所述插入孔中。

9.根据权利要求8所述的电动停车制动系统，其中所述输出偏心轴均包括：

呈大直径圆柱体形式的圆形板(126a)；以及

圆柱形的销(126b)，所述销偏心地形成在所述圆形板的一个端部处并且直径比所述圆形板的直径小，并且

其中相对于所述销偏心地形成的所述圆形板插入到所述摆线齿轮的所述通孔中，并且所述销固定地连接到位于所述销的前方的所述心轴件的所述插入孔。

10.根据权利要求8所述的电动停车制动系统，其中所述输出偏心轴均采取具有预定长度的圆柱体形式，其一个端部固定地连接到所述插入孔并且其另一端部插入到所述通孔中。

11.根据权利要求8所述的电动停车制动系统，其中所述心轴杆的另一端部设有多边形连接轴(132)，并且所述多边形连接轴从所述阳螺纹部向外突出以允许所述心轴杆被手动地旋转。