CN103818371A - 带有模塑成两部分的塑料外壳的电动液压伺服制动器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及带有模塑成两部分的塑料外壳的电动液压伺服制动器，具体而言，涉及具有由两个部分形成的外壳的电动液压伺服制动器，容纳从装入隔间中的电动机出发的传动机构，该电动机由用拉杆固定至该隔间的底板支持。主缸借助于穿入外壳两个部分的壁孔的拉杆固定至外壳部分，用以固定至由外壳的后部支持的薄钢板制界面，在来自制动踏板的控制杆一侧。于是外壳固定在主缸基座和底板之间，底板本身顶住部分的支座。拉杆处在相对于控制杆和致动器活塞以及主缸的操作轴径向相对的位置上。

Description

带有模塑成两部分的塑料外壳的电动液压伺服制动器

技术领域

本发明涉及连接至串列式主缸并受制动踏板控制的汽车制动器回路的电动液压伺服制动器，带有电动机的该伺服制动器通过齿条传动机构控制对主缸的初级活塞起作用的致动器的活塞，推杆、致动器的活塞和主缸沿着操作轴(axe demanoeuvre)排齐，而伺服制动器设有定位销，用以与主缸一起固定到汽车挡板上。

背景技术

这样的电动液压伺服制动器是已知的。它具有注射铝制成的伺服制动器外壳。这种解决方案，尽管有趣，但有若干缺点，诸如用铝浇铸外壳之后需要机械加工，外壳的重量需要大量工件。

发明内容

本发明的目的在于简化电动液压伺服制动器的制造，并具体地说，简化其外壳及其装配，但仍保证为了传递压缩和拉伸载荷而强加给这样一种伺服制动器的运行条件。

本发明的概要和优点

为此，本发明旨在提出一种上述定义类型的电动液压伺服制动器，其特征在于，它包括

A.分成两个部分的塑料外壳，装配在传动机构和致动器活塞上，并容纳电动机，

B.装配到汽车挡板上用的钢制界面，

C.带有装配基座的串列式主缸，

D.至少两个拉杆，它们穿过外壳，在相对于轴XX径向相对的两个位置上看在操作轴的两侧平行于操作轴，这些拉杆一端支持在主缸的基座上，而另一端支持在用于包围基座和界面之间的外壳的界面上。

按照本发明的伺服制动器有许多优点，因为外壳用塑料制成，由于外壳是模铸的，所以显著地简化了制造，取消了模铸之后的机械加工，精整对应于外壳的最后形状。塑料外壳使伺服制动器总成变轻。外壳分成两个部分，方便装配，因为该传动机构实际上可以完全安装在其中一个部分，例如，外壳的后部中，而前部只包括电动机。通过装配，把这两个部分再合成一体，而接纳不同传动机构的隔间通过它们在装配平面上的接合而互相补充。

因为拉杆把伺服制动器的载荷传输给底板，所以外壳不承受拉伸荷载，而只承受传递给形成界面的板的压缩载荷。

通过这种结构，减少了要装配的工件数目。

拉杆在相对于致动器活塞，尤其是相对于致动器活塞齿条的对称的位置上放置于两侧，致动器活塞所施加的所有载荷实际上都位于两个拉杆所穿过的平面上。

按照另一个有利的特征，拉杆穿过界面并形成把伺服制动器固定到汽车挡板上的定位销。

按照另一个特征，塑料外壳由按照一个装配平面装配的两个部分组成，

●前部具有

○在前侧，开口的圆柱形隔间，其容纳电动机且在底部带有用于电动机轴的出孔。

○在后侧，构成用于传动机构的构件和直齿小齿轮轴的轴承的凹槽部分的一些隔间，直齿小齿轮两侧分别与致动器活塞的齿条配合，

●后部具有：

○在前侧，界面支座，

○在后侧，与前部对等且互补的隔间，用以通过这两个部分的装配构成接纳机械机构的凹槽，

●这些隔间被垂直于传动机构轴的几何轴线所穿过的装配平面的隔板限定，直齿小齿轮的轴穿过该装配平面。

前部和后部的这种结构通过构成每个部分的不同的隔板，特别是作为直齿小齿轮轴线所穿过的装配平面而使刚性增强，这大大简化了伺服制动器的安装，因为前部或者后部之一，而且最好是前部，接纳传动机构的部件，诸如带有支承直齿小齿轮的轴的蜗轮，而外壳的另一部分接纳电动机及其轴和通过装配将会引入两个蜗轮的间隔中的螺杆。

在这些条件下，最终的装配实际上只限于装配三个部分，两个部分组成设有分别预先就位的部件的外壳，和用于这样通过拉杆装配的串列式主缸。

按照另一个特征，该外壳包括作为拉杆通道的纵向壁孔。这些互相补充的壁孔，用于前部和后部，构成圆柱形支柱，至少部分地保证对外壳压缩的抑制，特别是因为这些壁孔最好是圆形截面的并且每一个包围一个拉杆。

按照另一个有利的特征，圆柱形隔间的底部包括电动机轴输出轴承用的空腔。底部的这种形状保证了电动机轴良好的支承，特别是因为该轴的输出轴承由于总成的结构而处于两个蜗轮附近并处于这两个蜗轮之间的间隔中，由该轴支承并与蜗轮啮合的传动装置的螺杆伸到该间隔中。

按照另一个有利的特征，该后部在后侧包括引导致动器活塞用的通道。

按照另一个有利的特征，圆柱形隔间以与该轴平行的装配壁孔作为边缘，用于固定支撑电动机的底板(支座)的拉杆。

这种安装具有允许单独装配的优点，而且最好预先装配伺服制动器的电动机。但同样可能颠倒安装顺序而不使之复杂化。可以装配外壳的两个部分和伺服制动器，使得组装更容易和更轻松，接着一旦三部分，就是说，外壳的两个部分和伺服制动器装配好，就可以使电动机就位并用固定在接纳该电动机的隔间的外部壁孔中的拉杆来安装电动机。

这种安装是可能的，因为电动机输出轴携带的驱动螺杆自然滑入已经安装的两个蜗轮之间的间隔中。对于这种安装，例如，使电动机转子旋转，使其轴转动，并使螺杆转动着装入与之啮合的两个蜗轮的间隔就行了。

这个过程特别因为如下原因而可行，电动机由配备电动机轴用的轴承的底板支撑，底板用拉杆固定在壁孔中而封闭该隔间。

按照另一个特征，后部和前部在其彼此相向的面上有一些连接在支座上的隔板，棱边对着棱边：

●一个上部和一个下部，

●上隔板，与上部一起限定上隔间，

●中间隔板，在上隔板下面，限定两个中间隔间，

●在中间隔板下面的下隔板，和在下部上面的下隔板，用以限定致动器活塞隔间，

●构成两个下隔间的下隔板。

按照另一个特征，相对于该轴穿过的平面对称的传动机构包括：

●在对称平面上在电动机轴的端部的螺杆，

●在对称位置上的两个相同的蜗轮，每一个都带有一个轴，

●与这些轴之一联成一体的直齿小齿轮，

●中间轴承，在蜗轮和每个轴上的直齿小齿轮之间，

●下轴承，在该轴上直齿小齿轮的另一边，

●这些蜗轮容纳在与之啮合的螺杆两侧的上隔间中，

●轴承分别安置在中间隔间和下隔间中，

●直齿小齿轮容纳在下隔板和分别面对致动器活塞齿条的下隔板之间。

于是总体而言，按照本发明的伺服制动器与主缸一起构成一个总成，其制造和装配简单，并完全能抵抗伺服制动器将传递给主缸的初级活塞的载荷。

附图说明

下文中将借助于按照本发明的一个示于附图的电动液压伺服制动器的实施例更详细地描述本发明，附图中：

●图1是装配好的伺服制动器的等轴视图，该伺服制动器设有串列式主缸，准备好安装在汽车挡板上；

●图2是从按照本发明的外壳后部看的分解图；

●图3是从伺服制动器外壳前部看的分解图；而

●图4是图1的伺服制动器沿着蜗轮轴通过的平面的横剖面图。

部件列表

1  伺服制动器

2  控制杆

21 柱塞

3  串列式主缸

31 基座

4  外壳

41 支座

42 边缘

43 圆柱形外壳

4AV 前部

4AR 后部

5   电动机

51  蜗杆

6   底板

61  拉杆

62  连接器

63  连接器

7   界面

71  定位销

8   拉杆

81  拉丝部分

82  螺母

110 串列式主缸用的支座

111 主活塞通道

115R，V 壁孔

116 锪孔

120 致动器活塞用的隔间

130 圆柱形隔间

131 空腔

132 壁孔

133 开孔

210R，V 上隔间

211R，V 上部

212R，V 上隔板

213R，V 切割/轴通道

215R，V 下部

220R，V 中间隔板

221R，V 中间隔间

230R，V 下隔板

231R，V 致动器活塞隔间

240R，V 下隔板

241R，V 下隔间

250R，V 增强刚度的隔板

251R，V 增强刚度的隔板

300 伺服制动器驱动机构

301 蜗轮

302 轴

303 直齿小齿轮

304 中间轴承

305 下轴承

310 致动器活塞

311 齿条

312 弹簧

315 传感器

XX  操作轴

YY  垂直方向

YY/XX 对称平面

PP  结合平面

具体实施方式

按照图1，本发明旨在提出一种汽车制动器回路的电动液压伺服制动器。受制动踏板控制的伺服制动器1用控制杆2连接至串列式主缸3。

按照图1的定向，面向制动踏板(控制杆2)的左部示出了把伺服制动器固定到汽车挡板的固定装置，该挡板是隔离电动机壳体和车厢的隔板，对应于后侧(AR)，而另一侧支承串列式主缸3并对应于前侧(AV)。

伺服制动器1包括外壳4，该外壳4容纳串列式主缸3的驱动机构和驱动该机构的电动机5。电动机5部分地由固定到外壳4的底板6支承。

塑料制的外壳4分成两个部分4AV，4AR，它们沿着结合平面PP装配在一起。在后部，外壳的4AR部分有一个支座面41，该支座面41接纳薄钢板制的界面7，配备固定到挡板的定位销71。在前侧，外壳4用其4AV部分连接至主缸3的基座31。装配通过两个拉杆8进行，拉杆一端支持在主缸3的基座31上，而另一端支持在界面7上，以便把外壳4约束在主缸体基座31和界面7之间。这些拉杆8以拉丝部分81延伸到界面7以外，以构成固定定位销，补充直接与界面7联成一体的两个定位销71。

伺服制动器1包括沿着称为操作轴的轴XX排列的不同元件，具体地说，连接至制动踏板的控制杆2、该主缸3未示出的初级和次级活塞以及致动器活塞。

在前部(AV)，外壳4部分4AV接纳用拉杆61固定在电动机5隔间130外部壁孔132中的底板6。底板6还支持电动机电源用的连接器62和检测控制杆2的运动以便致动伺服制动器1的装置的连接器63。这些装置通常是已知的，不再赘述。

图2和3的分解图示出了外壳4的结构。

图2示出了从前面看的前部4AV和后部4AR，没有电动机和主缸，且未安装。这两个部分4AV，4AR，彼此相向敞开，以垂直于操作轴XX的结合平面PP中的边缘为终结，而伺服制动器总成的结构总体按照图2相对于操作轴XX所穿过的“垂直”平面YY/XX是对称的。

前部4AV在其前表面上包括支座110，支座110围绕沿着轴XX用于主缸主活塞的通道111。支座110在相对于轴XX的对称位置上设有两个前壁孔115V，这两个前壁孔115V通入接纳主缸(未示出)支座面31的互补形状的锪孔116，而且它们被由螺帽82紧固的拉杆8穿过。

在支持面111的后面且在轴XX上，前部4AV有接纳致动器活塞的隔间120，并在隔间120上，与轴XX平行的轴的圆形截面的圆柱形隔间130接纳伺服制动器的电动机5。该隔间130呈罐的形状，在其底部有电动机轴51的轴承用的同轴空腔131。该轴51以指向后部4AR的螺杆结束。

在外观上，接纳电动机的罐130包括四个壁孔132，用于底板6的螺接拉杆61，底板6构成盖板并支承电动机5以及连接装置62，63。

后部4AR面对前部4AV有一个朝向前部的面的面，这两个面近乎相同，以若干局部的方式相对于结合平面PP而对称。

后部4AR与构成伺服制动器机构300的部件装在一起，并包括由两个蜗轮301形成的对称的总成，两个蜗轮301隔开允许电动机5的螺杆51穿过的间隔，该螺杆51同时与两个蜗轮301啮合。

这些蜗轮是相同的，每一个均由下行轴302支持，设有直齿小齿轮303。每个轴302都在蜗轮301和直齿小齿轮303之间配备中间轴承304以及位于直齿小齿轮303另一边的下轴承305。

组成机构300一部分的致动器活塞310滑动地沿着轴XX装入外壳4内，并在其径向相对的两侧支承用于与直齿小齿轮303配合的齿条311。

这样构成的运动学总成相对于平面YY/XX是对称的，使得电动机5的力矩通过螺杆51传递，对称地分布并通过其两个齿条311对称地驱动致动器活塞310。

后部4AR在前侧并在上部包括被上部211R和上隔板212R限定的对称上隔间210R，用来装入两个蜗轮301的一半。在上隔板212R下面，中间隔板220R形成两个隔间221R，每一个都接纳每个轴302的中间轴承304的一半。下轴承305也一样；下隔板240R有两个隔间241R，在每一个中接纳下轴承305的一半。

底隔板230R和下隔板240R同样限定接纳致动器活塞310的隔间231R。该隔间231R的两侧对致动器活塞310及其平行于平面YY/XX的两个齿条311是开口的，正如对两根轴302及其直齿小齿轮303一样，每一个直齿小齿轮都与一个齿条311啮合。

部分4AR被下部215R封闭。

未详述的增强刚度隔板250R，251R使隔板220R，230R和240R彼此之间连接，且同样使支座面41和下隔板241R以及外壳4AR部分下部215R彼此连接。

图2还示出了出现在图1中的致动器活塞310的弹簧312、柱塞21。

后部4AR两侧各有一个让拉杆8穿过的后壁孔115R，它们与前壁孔115V互相补充。

支座41呈菱形，高出壁孔115R并构成增强边缘42，用以加强后部4AR这个区域的刚度，并把拉杆8的力传递给后部4AR总成。

图3用分解图示出了伺服制动器1的不同部件的形状，具体地说，外壳前部4AV的外部和内部形状。

从后向前，该图示出了后部4AR支座41的特殊形状，它用边缘42把刚性界面7接纳在所限定的空间中。它包括围绕控制杆2以便穿过挡板的圆柱形外壳43。该图让安装在后部4AR的小齿轮301可见。

空心外壳的前部4AV包括隔板和与参照图2和4已经描述的后部4AR互补的隔间。这些部分具有相同的标号，添加后缀V代替R，就是说，在上部、后侧，上隔间210V在上部211V和上隔板212V之间构成小齿轮301的半凹槽。该隔间210V设有两个半圆形开口，它们构成通路213V用以围绕小齿轮301的轴302。在该隔间下部有壁部220V，其带有两个隔间221V，构成两个轴的轴承304的半凹槽，且在下部下隔板230V和下隔板240V部分地围绕致动器活塞310隔间231V，并且每一侧都有一个隔间241V，构成两个轴302中每一个下端的轴承305用的半凹槽。在外侧上，前部4AV外壳形成壁孔115V，与两个拉杆8的壁孔115R互补。

在前侧上，前部4AV具有接纳电动机5的圆柱形隔间130。外观上，此圆柱形以壁孔132作为边缘，用以装配支承电动机5的底板6。

在凹槽130的中心，开孔133允许电动机轴51穿过，其螺杆与两个蜗轮301配合。

按照图2，等轴视图从前向后可以看见外壳中不同部件的定位和外壳4两个部分4AV，4AR的结构。

后部4AR装有与未示出的蜗杆啮合的两个蜗轮301，以及支承直齿小齿轮303的两个轴302和致动器活塞310，致动器活塞310侧向在相对于轴XX径向相对的位置上带有两个齿条311。还示出了伺服制动器的回动弹簧312以及两个拉杆8。4AV部分的前部视图示出了接纳电动机的凹槽130的形状和固定主缸3的基座311用的支座110的形状以及初级活塞的通道111。

图4是伺服制动器沿着结合平面PP的横剖面图，示出了与两个蜗轮301啮合的轴51，每一个蜗轮都有垂直于电动机输出轴51的轴302，并在其端部支承直齿小齿轮303，每一个直齿小齿轮303都用以与伺服制动器致动器活塞310具有的侧齿条311啮合。

该图明显地示出了通过齿条311两侧的拉杆8和直齿小齿轮303装配的几何形状，使得实际上施加在该平面上的最大载荷由拉杆8和轴XX传递。

在隔间541R上面可见到传感器315，它检测控制杆2引起的推力运动并传达制动要求。电动机5根据该检测信号按照伺服制动器一般的控制过程激活。

伺服制动器1与主缸3的装配通过把传动机构300部件装入后部AR，同时把电动机5装入前部4AV，接着用拉杆8把三个部分4AR，4AV，3结合起来，这样总成就准备好装配在汽车挡板上，实现起来非常简单。

上述装配顺序还可以改变，具体地说，电动机可以单独安装在外壳中，装配至界面和串列式主缸。

按照本发明的伺服制动器还有允许拆卸伺服制动器电动机，而不必拆卸伺服制动器其他部分的优点，尤其是不必打开外壳。

Claims (10)

1.一种连接至串列式主缸并受制动踏板控制的汽车制动器回路的电动液压伺服制动器，该伺服制动器带有电动机(1)，电动机(1)用齿条传动机构(311)控制致动器活塞(310)，致动器活塞(310)作用在主缸的初级活塞(3)上，

●推杆、致动器活塞(310)和主缸(3)排列在操作轴(XX)上，且

●伺服制动器(1)设有定位销(71)，用以与该主缸一起固定到汽车挡板上，

伺服制动器的特征在于，它包括：

A.分成两个部分(4AR，4AV)的塑料外壳(4)，装配在传动机构(300)和致动器活塞(310)上，并容纳电动机(5)，

B.钢制界面(7)，用以装配到汽车挡板上，

C.带有装配基座(31)的串列式主缸(3)，

D.至少两个拉杆(8)，平行于操作轴(XX)从其两侧在相对于轴(XX)径向相对的两个位置上穿过外壳(4)，拉杆(8)一端支持在主缸(3)的基座(31)上，而另一端支持在界面(7)上，以便在基座(31)和界面(7)之间约束外壳(4)。

2.按照权利要求1所述的伺服制动器，

其特征在于，

拉杆(8)穿过界面(7)并形成把伺服制动器(1)固定到汽车挡板的定位销(81)。

3.按照权利要求1所述的伺服制动器，

其特征在于，

塑料外壳(4)由两个部分(4AR，4AV)组成，沿着装配平面(PP)装配，

●前部(4AV)具有

○在前侧，开口的圆柱形隔间(130)，容纳电动机(5)，底部有用于电动机轴(51)的出孔，

○在后侧，隔间(210V，221V，241V)，其构成用于传动机构(300)和直齿小齿轮(303)轴的轴承的凹槽部分，在直齿小齿轮(303)的两侧各自与致动器活塞(310)的齿条(311)配合，

●后部(4AR)具有：

○在前侧，界面(7)的支座(41)，

○在后侧，隔间(210V，221V，241V)，与前部(4AV)的隔间对等并互补，用以通过装配两个部分而构成接纳机械机构(300)的凹槽，

●这些隔间被垂直于传动机构轴的几何轴线所通过的装配平面(PP)的隔板(211R，V，212R，220R，V，230R，V，240R，V)限定，直齿小齿轮(303)的轴线通过装配平面(PP)。

4.按照权利要求3所述的伺服制动器，

其特征在于，

圆柱形隔间(130)以平行于轴(XX)的装配壁孔(132)作边缘，用以固定支承电动机的底板(6)用的拉杆(61)。

5.按照权利要求3所述的伺服制动器，

其特征在于，

圆柱形隔间(130)的底部包括空腔(131)，用于电动机(5)轴(51)的输出轴承。

6.按照权利要求3所述的伺服制动器，

其特征在于，

后部(4AR)在后侧包括用于引导致动器活塞(310)的通道(111)。

7.按照权利要求1所述的伺服制动器，

其特征在于，

外壳(4，4AV，4AR)包括纵向壁孔(115R，V)，用作拉杆(8)的通道。

8.按照权利要求3所述的伺服制动器，

其特征在于，

电动机(5)由底板(6)支承，底板(6)配备电动机轴用的轴承，封闭隔间(130)，并用拉杆(61)固定在壁孔(132)上。

9.按照权利要求1和3所述的伺服制动器，

其特征在于，

后部和前部(4AR，4AV)在彼此相向的面上有连接到支座棱边顶着棱边的隔板：

●上部(211R，V)和下部(215R，V)，

●上隔板(212R，V)与上部(211R，V)一起限定上隔间(210R，V)，

●在上隔板下面的中间隔板(220R，V)，限定两个中间隔间(221R，V)，

●该中间隔板下面的下隔板(230R，V)，和下部上面的下隔板(240R，V)，用以限定致动器活塞隔间(310)，

●下隔板(240R，V)构成两个下隔间(241R，V)。

10.按照权利要求1所述的伺服制动器，

其特征在于，

传动机构(300)，相对于轴XX所通过的平面(XX，YY)对称，包括：

●电动机(5)轴(51)端部的蜗杆，位于对称平面(XX，YY)上，

●对称位置上的两个相同的蜗轮(311)，每一个都有轴(302)，

●与轴(302)联成一体的直齿小齿轮(303)，

●每个轴(302)上的蜗轮(301)和直齿小齿轮(303)之间的中间轴承(304)，

●轴(302)上直齿小齿轮(303)的另一边的下轴承(305)，

●蜗轮(301)位于上隔间(210R，V)中，在与之啮合的螺杆(51)两侧，

●轴承(304，305)分别安置在中间隔间(221R，V)和下隔间(241R，V)中，

●直齿小齿轮(303)安置在下隔板(230R，V)和下隔板(240R，V)之间，分别面向致动器活塞(310)的齿条(311)。

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