CN104154148B - 电子驻车制动器执行装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星齿轮传动机构，包括第一内齿圈，第一太阳轮、第一行星架和第一行星齿轮，其特征在于：还包括驱动轴，所述的驱动轴受外部动力装置驱动、贯穿第一输出部件，与第一太阳轮固定连接，所述的第一输出部件位于驱动轴动力输入端与动力输出端之间，所述的第一输出部件绕驱动轴旋转将动力输出。本发明的电子驻车制动器执行装置，采用的本发明的第一行星齿轮传动机构，可以实现第一、第二行星齿轮传动机构的中心轴线沿径向平行布置，有效地减小轴向上的外形尺寸，提高了空间利用率，在替代传动驻车制动器时，对周边、特别是悬架和底盘等安全相关的零部件改动较小，可以确保量产车型的最大限度的安全性和稳定，同时提高工作效率。

Description

电子驻车制动器执行装置

技术领域

本发明涉及行星齿轮传动机构及电子驻车制动器执行装置。

背景技术

在现代汽车技术中，电子驻车制动器也被称为电子手刹，是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术。与传统驻车制动器(液压驻车或拉索式驻车机构)相比，其优点在于：驾驶者可以直接通过推/拉驻车电控开关以驱动电机实现驻车，而非通过手或脚对车辆驻车拉杆机构施加很大的操作力来实现驻车。

电子驻车制动器的执行装置包括电机和传动机构，传动机构降低电机的输出转速同时提高输出扭矩传递给制动钳实现驻车功能。传动机构可以采用多种传动方式，如带传动机构、蜗杆传动机构、圆柱齿轮传动机构、行星齿轮传动机构等。为了获得特定的减速比，还可以采用多级传动。行星齿轮传动机构与其它传动方式相比，具有减速比高、结构紧凑、运行稳定的优点。

图14为目前常见电子驻车制动器执行装置的示意图。如图14所示，电子驻车制动器执行装置，包括壳体001、上盖003和置于壳体001内的电机002，带传动机构004及行星齿轮传动机构005依次连接在电机002的下游。带传动机构004受电机002驱动，将电机002的转速降低，扭矩提高，传递到下游的行星齿轮传动机构005。行星齿轮传动机构进一步降低转速，提高扭矩，通过输出部件将扭矩输出到制动器的制动钳，从而实现驻车功能。

如图15所示，常见的行星齿轮传动机构包括以下传动零部件：一个内齿圈、一个太阳轮、一个行星架以及安装在行星架上的二至四个行星齿轮。行星齿轮与内齿圈和太阳轮均啮合。内齿圈为固定件，太阳轮与外部驱动装置(带传动机构)连接，为主动件，行星架为从动件。行星齿轮受太阳轮的驱动可沿内齿轮发生自转和公转，从而带动行星架转动，将扭矩输出。如图15所示，箭头方向为常见的行星齿轮传动机构的扭矩传递方向，扭矩输出点(行星架的输出部件)位于扭矩输入点(太阳轮)沿轴线方向的远端。因此常见的电子驻车制动器执行装置为了获得足够大的制动扭矩(减速比)，只能采用多级行星齿轮传动机构同轴叠放的方式布置，上一级行星齿轮传动机构的行星架输出部件同时作为下一级的行星齿轮传动机构的太阳轮，将扭矩继续传递下去。

作为传统驻车制动器的替代，此种常见的电子驻车制动器执行装置的局限性在于，由于两级行星齿轮传动机构为同轴叠放，其轴向尺寸相对较大，在整车装配时对纵向(轴向)空间要求较高，需要对周边零件做较大幅度的调整。对于车辆全新设计或换代设计，调整相对容易，但对于已经量产的车型，零件大幅度的调整必然会造成工时增加，生产效率降低等问题；特别是对于悬架和底盘等与安全相关的零部件的调整，甚至会对整车性能带来不利的影响。

因此为了减少相关零部件的调整幅度，提高生产效率，对于电子驻车制动执行机构的外形尺寸就提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可以变换扭矩传递方向的行星齿轮传动机构。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

行星齿轮传动机构，包括

第一内齿圈，第一内齿圈在传动过程中不发生转动；

第一太阳轮，第一太阳轮受外部动力装置驱动；

第一行星架，所述的第一行星架的一侧设有第一行星齿轮轴，用于安装第一行星齿轮，另一侧的轴线位置设有中心对称的第一输出部件；

第一行星齿轮，所述第一行星齿轮安装在行星架的行星齿轮轴上，分别与第一内齿圈及第一太阳轮同时啮合；

其特征在于：还包括驱动轴，所述的驱动轴受外部动力装置驱动、贯穿第一输出部件，与第一太阳轮固定连接，所述的第一输出部件位于驱动轴动力输入端与动力输出端之间，所述的第一输出部件绕驱动轴旋转将动力输出。

优选地是，所述第一输出部件位于驱动轴动力输入端与第一太阳轮之间。

优选地是，所述的驱动轴为电机轴。

优选地是，还包括限位装置，所述的限位装置用于对第一输出部件的轴向限位。

优选地是，所述的限位装置为设置在驱动轴动力输入端的第一凸台。

优选地是，还包括端盖，所述的端盖与第一内齿圈沿周向固定装配，底部设有带有开口的第一容腔，第一输出部件自所述端盖的开口处输出动力。

优选地是，所述的第一输出部件为齿轮。

优选地是，所述的第一输出部件为带轮。

本发明的另一个目的是提供电子驻车制动器执行装置，包括壳体、上盖、电机、和置于电机下游的第一行星齿轮传动机构和第二行星齿轮传动机构，其特征在于，第一、第二行星齿轮传动机构的中心轴线沿径向平行设置，所述的第一行星齿轮传动机构为本发明的行星齿轮传动机构。

优选地是，所述的第一行星齿轮传动机构直接与电机传动连接；所述第一输出部件位于电机轴动力输入端和第一太阳轮之间。

优选地是，所述的上盖设有第二容腔，所述第一内齿圈设置在第二容腔的内壁上。

优选地是，所述的第二行星齿轮传动机构的第二太阳轮包括同步旋转的传动接收周面和主齿面，传动接收周面用于接收第一输出部件传递的动力，主齿面用于对第二行星齿轮传动机构的动力输入。

优选地是，还包括中间传动机构，所述中间传动机构与第一输出部件和第二太阳轮的传动接收周面传动连接。

优选地是，所述的中间传动机构包括传动带，所述的第一输出部件为带轮，所述的传动接收周面为带轮周面，所述的传动接收周面与第一输出部件通过传动带传动连接。

优选地是，所述的中间传动机构包括中间轮，所述的中间轮为齿轮，所述的第一输出部件为齿轮，所述的传动接收周面包括齿面，所述的传动接收周面的齿面与第一输出部件通过中间轮齿传动连接。

优选地是，所述的传动接收周面还包括限位面，所述的限位面的直径大于齿面的齿顶直径，用于对中间轮的轴向限位。

优选地是，还包括保持架，所述的保持架安装在壳体上，用于对第一行星齿轮传动机构、第二行星齿轮传动机构和中间传动机构的支承和定位。

优选地是，所述保持架设有袖套，所述的袖套设有第三容腔，第三容腔的内壁上设有第二行星齿轮传动机构的第二内齿圈，第三容腔的顶壁上设有第一通孔，第二太阳轮穿过第一通孔，所述的主齿面置于第三容腔内与第二行星齿轮传动机构的第二行星齿轮啮合，带动第二行星齿轮传动机构的第二行星架沿第二内齿圈旋转，将动力传出。

优选地是，所述的第二太阳轮设有第四容腔，所述的主齿面设于第四容腔内部中心位置，所述的传动接收周面设于第四容腔的外壁上，所述的袖套置于第四容腔内。

优选地是，所述第一通孔沿周向在第三容腔外部设有第二凸台，所述第二太阳轮安装在第二凸台上，袖套的外壁与第四容腔的内壁不发生接触。

优选地是，所述的保持架上还设有包括第三凸台，所述的中间轮间隙配合安装在第三凸台上，围绕第三凸台旋转。

优选地是，所述的保持架上还设有第二通孔，所述的第二通孔与第一凸台固定装配。

优选地是，所述的第一内齿圈固定安装在保持架上。

本发明的电子驻车制动执行装置，其第一行星齿轮传动机构采用本发明的行星齿轮传动机构，可以实现第一、第二行星齿轮传动机构的中心轴线沿径向平行布置，有效地减小轴向上的外形尺寸，提高了空间利用率，在替代传动驻车制动器时，对周边、特别是悬架和底盘等安全相关的零部件改动较小，可以确保量产车型的最大限度的安全性和稳定，同时提高工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例1电子驻车制动器执行装置的示意图。

图2是本发明实施例1的第一行星齿轮传动机构的相关零件分解图。

图3是本发明实施例1的第二太阳轮的剖视图。

图4是本发明实施例1的中间轮和第二太阳轮装配示意图。

图5是本发明实施例1的第二行星齿轮传动机构的装配示意图

图6是本发明实施例1的第二级行星齿轮传动机构的相关零件分解图。

图7是本发明中的第二太阳轮与袖套安装截面图。

图8是本发明中实施例2的第一行星齿轮传动机构的相关零件分解图。

图9是本发明中实施例2的保持架与第一内齿圈安装示意图。

图10是本发明实施例3的带传动连接示意图。

图11是本发明实施例4的行星齿轮传动机构示意图。

图12是本发明实施例4行星齿轮传动机构的零件分解图。

图13是本发明实施例4的行星齿轮传动机构连接示意图。

图14是常见电子驻车制动器执行装置的示意图。

图15是常见电子驻车制动器执行装置行星齿轮传动机构的分解图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

实施例1：

本发明的行星齿轮传动机构为本发明电子驻车制动器执行装置中的第一行星齿轮传动机构。如图1所示，电子驻车制动器执行装置，包括壳体1，上盖3，壳体1和上盖3固定装配在一起。保持架8安装在壳体1的相应位置。壳体1内设置有电机2，电机2的下游依次传动连接有第一行星齿轮传动机构4，中间轮5和第二行星齿轮传动机构7，第一行星齿轮传动机构4、中间轮5和第二行星齿轮传动机构7均装配在保持架8上。

如图2所示，第一级行星齿轮传动机构4包括设置于上盖3的第二容腔33内壁上的第一内齿圈41，第一太阳轮44，三个第一行星齿轮42和第一行星架43。第一行星齿轮传动机构4的中心轴线与电机2的轴出轴的中心轴线重合。电机输出轴与机体联接的一端为动力输入端(图中未示出)，另一端为动力输出端(图中未示出)。自动力输入端至动力输出端依次设有第一凸台21、第一轴段22和第二轴段23，其中第一轴段22的直径略大于第二轴段23。保持架8在与第一凸台21相对应的位置上设有第二通孔81，第二通孔81与第一凸台21过渡配合安装，第一凸台21的上端面伸出第一通孔81。第一行星架43的轴心处设置有第三通孔433，第一行星架43的下侧轴心位置设置有第一输出部件432，第一输出部件432为齿轮。第三通孔433贯通第一输出部件432，与第一轴段22间隙配合安装，第一输出部件432的下端面抵靠在第一凸台21的上端面上，第一行星架43可以围绕第一轴段22自由旋转。第三通孔433和第一轴段22之间的配合面可以填充润滑剂或添加轴承。第二轴段23伸出第三通孔433与第一太阳轮44采用花键安装。第一行星架43的上侧设有三个第一行星齿轮轴431，三个第一行星齿轮42中心设置有通孔，分别间隙配合安装在对应的第一行星齿轮轴431上，孔轴之间的配合面填充油脂润滑，也可以设置轴承，第一行星齿轮42可围绕对应的第一行星齿轮轴431自由转动。三个第一行星齿轮42与第一内齿圈41和第一太阳轮44均啮合，受第一太阳轮44驱动，沿第一内齿圈41发生自转和公转，从而带动第一行星架43旋转，通过第一输出部件432将扭矩传递给下级传动件。如图2所示，本发明的实施例1中，第一行星齿轮传动机构4的扭矩传递方向如箭头所示，改变了传统行星齿轮传动机构的扭矩只能沿轴线向动力输入端的远端传递的方式，可以使多级行星齿轮传动机构沿径向平行布置，同时减小了轴向的空间尺寸。

为保证第一内齿圈41的相对位置的固定，上盖3设有第一定位销31，保持架8的相应位置设有第一定位孔83，保持架8与上盖3通过第一定位销31与第一定位孔固定连接。保持架8与上盖3的连接部位可以设置减震装置。

如图3、图4所示，第二太阳轮71设有第四容腔715，第二太阳轮71的传动接收周面设置在第四容腔的外壁上，传动接收周面的齿面716与中间轮5啮合，传动接收周面的限位面717设置在齿面716的上部，限位面717为圆柱光面，其直径大于齿面716的齿顶直径，用于在对中间轮5的轴向限位。第二太阳轮的主齿面712设置在第四容腔的中心位置，在主齿面712的上端至第四容腔715的底部内壁还设有圆柱面711。第二太阳轮71采用镶嵌方式制造为一体。第四容腔715底部外壁的中心位置设有限位凹面714，第二太阳轮71的下端设有第一限位块713，第一限位块713为圆柱状。

如图2、图4所示，保持架8上设置有第三凸台85，中间轮5为齿轮，间隙配合安装在第三凸台85上，可围绕第三凸台85自由转动。中间轮5与第一输出部件432和第二太阳轮71传动接收周面的齿面716啮合。第一输出部件432通过中间轮5将扭矩传递给第二太阳轮71。

如图6、图7所示，本发明的第二行星齿轮传动机构7包括第二太阳轮71，第二内齿圈72，第二行星齿轮73、第二行星架74。第二级行星齿轮传动机构具有统一固定的中心轴线。如图3、图6所示，第二行星架74的上侧的中心处设有沉孔743，沉孔743的尺寸与第二太阳轮71的第一限位块713相配合。第二限位块9为硬质塑料材料，顶部设有方孔91，第二限位块9的下端面的形状与限位凹面714相配合。如图2所示上盖3设有第三限位块32，第二限位块9通过顶部的方孔91安装在上盖3的第三限位块32上。第三限位块32与第二限位块9之间设有减震垫片10。第二太阳轮71的限位凹面714顶靠在第二限位块9的下端面上，第一限位块713间隙配合插入沉孔743内，从而保证第二级行星齿轮传动机构的中心轴线不发生偏移，同时对第二行星架轴向限位。传动过程中，第二限位块9不发生转动。

如图6、图7所示，保持架8上设有袖套86，袖套86设有第三容腔82，在第三容腔82顶壁的中心位置设有第一通孔87，沿第一通孔87的周向在第三容腔的外部设有第二凸台88，袖套86的内壁设有第二内齿圈72。第二太阳轮71的主齿面712穿过第一通孔87完全处入第二内齿圈72的轴向长度范围内。第二太阳轮71的圆柱面711与第一通孔87的间隙配合安装。为稳固定装的需要，圆柱面711及第一通孔87的直径大于第二太阳轮传动接受周面的齿面716齿顶直径的四分之一。如图3、图7所示袖套86置于第四容腔715内，第二凸台88对第二太阳轮71轴向限位，使第四容腔715的内壁与袖套86的外壁不发生接触，从而使第二太阳轮71的自由转动。

如图5、图6、图7所示，第二行星架的上侧设有四个第二行星齿轮轴741，下侧设有第二输出部件742，四个第二行星齿轮73置于第三容腔82内，间隙配合安装在第二行星轴741上，可围绕第二行星轴741自由转动。如图5所示，第二行星齿轮73与第二太阳轮71的主齿面712和第二内齿圈72均啮合，第二行星齿轮73受第二太阳轮主齿面712驱动沿第二内齿圈72发生自转和公转，带动第二行星架74旋转，通过第二输出部件742将转矩输送到制动钳，实现驻车功能。

本发明实施1的电子驻车制动器执行装置，第一、第二行星齿轮传动机构的中心轴线平行设置，有效地减小了电子驻车制动器执行装置轴向尺寸，可以更好适应安装环境，无须对周边零部件做出调整，从而大大提高生产效率，节约人力成本。

实施例2：

以实施例1为基础，上盖3不集成内齿圈功能，第一内齿圈41采用单独结构元件，非集成式。

如图8、图9所示，第一内齿圈41还包括第二定位销411和定位插片412。在保持架的相应位置设有第二定位销孔84和定位插槽89，第二定位销孔84设置在第三凸台85上。第一内齿圈41通过第二定位销411和定位插片412通过压入式配合安装在保持架8的相应位置上，第一内齿圈41与电机2的中心轴线重合，第一内齿圈41下端面与安装在第三凸台85上中间轮5不发生接触。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，本发明中第一行星齿轮传动机构和第二行星齿轮传动机构的传动连接还可以采用带连接的方式。

如图10所示，第一输出部件432为带轮，第二太阳轮71的传动接收周面716为带轮周面，通过传动带12连接。本实施例不设置中间轮。

实施例4

本发明的行星齿轮传动机构可以组装成一个整体部件，应用于包括本发明的电子驻车制动器执行装置在内的对传动机构尺寸有相应需求的安装场合。如图11、图12、图13所示，行星齿轮传动机构还包括驱动轴13和端盖14。第一内齿圈为盖状，端盖14与第一内齿圈41采用压入式配合安装，不发生相对转动。行星齿轮传动机构的其他零件置于端盖14与第一内齿轮41安装形成的腔体内。驱动轴的两端均置于第一内齿圈41与端盖形成的腔体之外，分别设有第一输入接口134和第二输入接口135，第一输入接口134和第二输入接口135均可单独与外部动力装置连接。驱动轴13设有与实施例1中电机2的输出轴的第一轴段22、第二轴段23形状、结构、位置相同的定位轴段131和连接轴段132。连接轴段132与第一太阳轮44采用花键连接，定位轴段131与第一输出部件432的第三通孔433间隙配合安装。定位轴段131的靠近第一输入接口134的位置设有限位盘133，用于对第一输出部件432的轴向限位。如图13所示，第一输入接口134与外部动力装置采用花键连接，也可以采用其它固定连接方式，如联轴器连接等；同样第二输入接口135也采用固定连接的方式与外部动力装置连接(图中未示出)。端盖14设有带有两侧开口的半开放式的第一容腔141，第一输出部件432置于第一容腔141内部，在第一容腔141的开口部位与下级传动件(图中未示出)传动连接，将扭矩输出。

本发明的行星齿轮传动机构，其扭矩的传递方向可以因外部动力装置的安装位置不同而改变，如果外部动力装置安装在第一输入接口134处，即第一输出部件432位于驱动轴动力输入端和第一太阳轮44的之间，则行星齿轮传动机构扭矩传递的方向为如图2所示的箭头方向；如果外部动力装置安装在第二输入接口135处，即第一输出部件位于驱动轴动力输出端与第一太阳轮44之间，则行星齿轮传动机构的扭矩传递方向为如图15箭头所示的方向。

本发明的行星齿轮传动机构，可以适应不同的扭矩传递方向的需求，可以灵活设置在不同中的传动场合。

本发明的电子驻车制动执行装置，其第二行星齿轮传动机构也可以同样采用本发明的行星齿轮传动机构。

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (18)

1.电子驻车制动器执行装置，包括壳体、上盖、电机、和置于电机下游的第一行星齿轮传动机构和第二行星齿轮传动机构，其特征在于，第一、第二行星齿轮传动机构的中心轴线沿径向平行设置，所述的第一行星齿轮传动机构包括驱动轴、第一太阳轮、第一输出部件和第一内齿圈，所述的第一内齿圈在传动过程中不发生转动，所述的驱动轴受电机驱动、贯穿第一输出部件，与第一太阳轮固定连接，所述的第一输出部件位于驱动轴动力输出端与动力输入端之间，所述的第一输出部件绕驱动轴旋转将动力输出。

2.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，所述的驱动轴为电机轴；所述第一输出部件位于电机轴动力输入端和第一太阳轮之间。

3.根据权利要求2所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，还包括限位装置，所述的限位装置用于对第一输出部件的轴向限位。

4.根据权利要求3所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，所述的限位装置为设置在驱动轴动力输入端的第一凸台。

5.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，所述的第一行星齿轮传动机构还包括端盖，所述的端盖与第一内齿圈沿周向固定装配，

底部设有带有开口的第一容腔，第一输出部件自所述端盖的开口输出动力。

6.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，所述的上盖设有第二容腔，所述第一内齿圈设置在第二容腔的内壁上。

7.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，所述的第二行星齿轮传动机构的第二太阳轮包括同步旋转的传动接收周面和主齿面，传动接收周面用于接收第一输出部件传递的动力，主齿面用于对第二行星齿轮传动机构的动力输入。

8.根据权利要求7所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，还包括中间传动机构，所述中间传动机构与第一输出部件和第二太阳轮的传动接收周面传动连接。

9.根据权利要求8所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述的中间传动机构包括传动带，所述的第一输出部件为带轮，所述的传动接收周面为带轮周面，所述的传动接收周面与第一输出部件通过传动带传动连接。

10.根据权利要求8所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述的中间传动机构包括中间轮，所述的中间轮为齿轮，所述的第一输出部件为齿轮，所述的传动接收周面包括齿面，所述的传动接收周面的齿面与第一输出部件通过中间轮齿传动连接。

11.根据权利要求10所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述的传动接收周面还包括限位面，所述的限位面的直径大于齿面的齿顶直径，用于对中间轮的轴向限位。

12.根据权利要求7至11任意一项所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：还包括保持架，所述的保持架安装在壳体上，用于对第一行星齿轮传动机构、第二行星齿轮传动机构和中间传动机构的支承和定位。

13.根据权利要求12所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述的保持架设有袖套，所述的袖套设有第三容腔，第三容腔的内壁上设有第二行星齿轮传动机构的第二内齿圈，第三容腔的顶壁上设有第一通孔，第二太阳轮穿过第一通孔，所述的主齿面置于第三容腔内与第二行星齿轮传动机构的第二行星齿轮啮合，带动第二行星齿轮传动机构的第二行星架沿第二内齿圈旋转，将动力传出。

14.根据权利要求13所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于，所述的第二太阳轮设有第四容腔，所述的主齿面设于第四容腔内部中心位置，所述的传动接收周面设于第四容腔的外壁上，所述的袖套置于第四容腔内。

15.根据权利要求14所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述第一通孔沿周向在第三容腔外部设有第二凸台，所述第二太阳轮安装在第二凸台上，袖套的外壁与第四容腔的内壁不发生接触。

16.根据权利要求12所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述的保持架上还设有包括第三凸台，所述的中间轮间隙配合安装在第三凸台上，围绕第三凸台旋转。

17.根据权利要求12所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述的保持架上还设有第二通孔，所述的第二通孔与第一凸台固定装配。

18.根据权利要求12所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述的第一内齿圈固定安装在保持架上。