CN105202071A - 电子驻车制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电子驻车制动器，其包括：承载架，固定在车体上；制动钳壳体，可滑动地设置在所述承载架上；马达，配置在所述制动钳壳体的外侧，产生旋转力；减速器，放大所述马达的旋转力；转换单元，将从所述减速器接收的旋转力转换成直线运动，其中，所述减速器包括带式行星齿轮部，所述带式行星齿轮部包括：太阳齿轮，接收所述马达的旋转力来进行旋转；带式齿轮，与所述太阳齿轮啮合；变速板，设置有带支撑部，所述带支撑部连接并支撑所述带式齿轮，使所述带式齿轮能够进行旋转；以及齿圈，与所述带式齿轮的外侧面啮合，使所述变速板进行旋转。

Description

电子驻车制动器

技术领域

本发明涉及一种电子驻车制动器，更具体地，涉及车辆用电子驻车制动器的使用带式齿轮的减速器。

背景技术

一般来说，驻车制动装置是驻车时使车辆静止的装置，起到阻止车辆的车轮转动的作用。

近来，使用电子控制驻车制动器的驱动的电子驻车制动(ElectronicParkingBrake；EPB)系统，其安装在常用的盘式制动器上，并用作驻车制动器。在此，电子驻车制动系统有线缆牵引(cablepuller)型、马达一体卡钳(Motor-On-Caliper)型和液压驻车制动(HydraulicParkingBrake)型。

在公开专利公报第10-2013-0038432号中公开了一种马达一体卡钳型电子驻车制动器。参照公开的文献，电子驻车制动器包括：制动盘，其与车辆的车轮一同旋转；承载架，设置有一对垫板，所述垫板设置在制动盘的两侧，以用于加压制动盘；制动钳壳体，可滑动地设置在承载架上，内置有用于加压一对垫板的活塞，所述活塞可以向前和向后移动；马达，产生驱动力；减速器，放大由马达产生的驱动力；齿轮总成，将马达的驱动力传递至减速器；以及转换单元，将马达的旋转力从减速器传递至活塞。

一对垫板可分为邻接于活塞的内垫板和位于内垫板的相反侧的外垫板。

在制动钳壳体的一侧设置有缸体，在缸体上设置有将内垫板向制动盘方向加压的活塞。在制动钳壳体的另一侧，向下弯曲的棘爪部与缸体一体连接，能够同制动钳壳体的滑动，将外垫板向制动盘加压。

另外，所述承载架固定在车体上，以防止一对垫板脱离，并引导一对垫板能够向制动盘方向前后移动。

所述活塞进行制动操作时，通过马达的驱动沿直线往复移动，由此将内垫板向制动盘加压。马达的驱动力通过齿轮总成传递至减速器，在通过所述减速器放大驱动力的状态下，通过转换单元传递至活塞。

如上所述，转换单元起到将活塞向内垫板侧加压的作用。所述转换单元包括：轴部件，其与后述的减速器的承载架的旋转轴螺纹结合，并接收马达的旋转力；螺母部件，其与所述轴部件螺纹结合，并加压活塞。此时，在活塞内部设置有轴承，以支撑轴部件。

齿轮总成包括设置在马达的轴上的驱动齿轮、与减速器连接的从动齿轮以及连接驱动齿轮和从动齿轮的空转小齿轮。即，随着马达的轴的旋转而产生的旋转力通过在驱动齿轮和从动齿轮之间啮合的空转小齿轮传递至从动齿轮。

另一方面，如前所述，齿轮总成通过多个齿轮传递马达的旋转力，或者通过带轮传递旋转力。

减速器具有二级行星齿轮的结构。即，减速器包括第一减速部、第二减速部以及内齿轮。

所述第一减速部包括：第一太阳齿轮，其设置在从动齿轮的中心轴上；多个第一行星齿轮，配置在第一太阳齿轮的周围，与第一太阳齿轮啮合；以及第一承载架，其与各第一行星齿轮的轴连接。

所述第二减速部与第一减速部结构相同。即，第二减速部包括：第二太阳齿轮，其设置在第一承载架的旋转轴上；多个第二行星齿轮，其配置在第二太阳齿轮的周围，与第二太阳齿轮啮合；以及第二承载架，其与各第二行星齿轮的轴连接，第二承载架的旋转轴与所述转换单元连接。此时，各第一行星齿轮和第二行星齿轮与固定在外侧的内齿轮啮合。

即，在如上所述的电子盘式制动器中，通过马达的运行将旋转力通过齿轮总成传递至减速器，因此，当第一太阳齿轮进行旋转时，与固定的内齿轮啮合的各第二行星齿轮进行空转，各第二行星齿轮的空转通过第一承载架传递至第二减速部。并且，第二减速部通过与第一减速部相同的作用，将旋转力传递至轴部件，从而实现轴部件的减速旋转。当轴部件旋转时，螺母部件向轴方向移动，并加压活塞，由此实现制动。

然而，如上所述的电子驻车制动器的结构如下：将马达的驱动力通过齿轮总成或者带轮结构进行一次减速，通过二级行星齿轮结构的减速器进行最终的二次减速，然后通过转换单元转换成直线力来产生制动力，即，具有U字型的动力传递结构，因此安装盘式制动器时，导致缸体及承载架和动力传递装置(马达、齿轮总成以及减速器)的大小变大，因此具有只能设置在重型车以上的车辆上的受制约的问题。

并且，通过多级结构的齿轮进行制动时，收到马达的轴方向的反作用力，导致整个制动系统发生错位，因此在马达侧或者减速部中产生噪音，而且还会缩短马达的寿命。

因此，正在进行改善利用马达来实现自动制动的电子驻车制动器的设置空间的利用性和运行噪音的减少等的各种研究开发。

现有技术文献

专利文献

公开专利公报第10-2013-0038432号(2013年4月18日)

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个实施例的电子驻车制动器通过改善传递驱动力的减速器的各组件的结构和各组件之间的连接结构来减少体积和运行噪音，从而使其顺利地运行。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，可提供一种电子驻车制动器，其包括：承载架，其固定于车体；制动钳壳体，可滑动地设置在所述承载架上；马达，配置在所述制动钳壳体的外侧，产生旋转力；减速器，放大所述马达的旋转力；转换单元，将从所述减速器接收的旋转力转换成直线运动，其中，所述减速器包括带式行星齿轮部，所述带式行星齿轮部包括：太阳齿轮，接收所述马达的旋转力来进行旋转；带式齿轮，与所述太阳齿轮啮合；变速板，设置有带支撑部，所述带支撑部连接并支撑所述带式齿轮，使所述带式齿轮能够进行旋转；以及齿圈，与所述带式齿轮的外侧面啮合，使所述变速板进行旋转。

并且，所述变速板可进一步包括张力调节部，所述张力调节部从所述带式齿轮的外侧向内侧方向加压，以便向所述带式齿轮提供张力。

所述带式齿轮可在其内侧和外侧上形成有轮齿，根据所需的齿轮比，选择性地增减所述内侧和所述外侧上形成的各轮齿的间隔。

并且，所述带支撑部可固定在所述变速板上，所述带式齿轮运行时从所述带支撑部滑动并旋转，向所述变速板传递旋转力。

并且，所述带支撑部可固定在所述变速板上，且相对于变速板可旋转，当所述带式齿轮运行时，所述带式齿轮与所述带支撑部啮合并旋转，向所述变速板传递旋转力。

(三)有益效果

本发明的一个实施例的电子驻车制动器设置有使用带的行星齿轮减速器，从而能够降低运行噪音。

并且，能够提供紧凑的结合结构，同时能够提高空间利用性，因此能够不受车辆容量的限制而设置并使用。

与此同时，能够选择性地增减与太阳齿轮和齿圈啮合的带式齿轮的内侧和外侧上形成的轮齿的间隔，从而能够容易提供所需的减速比。

附图说明

图1是概略地表示本发明的一个实施例的电子驻车制动器的侧剖面图。

图2是概略地表示在本发明的一个实施例的电子驻车制动器中使用带式行星齿轮部的结合状态的分解立体图。

图3是概略地表示在本发明的一个实施例的电子驻车制动器中带式行星齿轮部的结合状态的侧视图。

图4是概略地表示在本发明的一个实施例的电子驻车制动器中带式行星齿轮部的结合状态的立体图。

图5是概略地表示本发明的一个实施例的带式行星齿轮部的带支撑部的立体图。

图6是概略地表示本发明的另一个实施例的带式行星齿轮部的带支撑部的立体图。

图7是概略地表示本发明的又一个实施例的带式行星齿轮部的俯视图。

图8是概略地表示在本发明的一个实施例的电子驻车制动器中带式行星齿轮部的运行状态的俯视图。

附图说明标记

1：电子驻车制动器2：承载架

3：内垫板4：外垫板

5：制动钳壳体6：活塞

7：棘爪部8：缸体

10：马达20：第一减速部

30：带式行星齿轮部31：太阳齿轮

32：齿圈33：带式齿轮

34：变速板35：带支撑部

36：张力调节部40：第二减速部

50：转换单元51：螺母部件

52：内螺纹部53：轴部件

54：外螺纹部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。下面的实施例只是为了向本发明所属领域的技术人员充分地说明本发明的技术思想而提出的。本发明并不限定于以下的实施例，还可以以其他方式实施。为了清楚地说明本发明，在附图中省略了与本发明的说明无关的部分，为了便于理解，可以适当地放大表示结构组件的大小。

图1是表示本发明的实施例的电子驻车制动器1的侧剖面图。

参照图1，所述电子驻车制动器1包括：制动盘D，其与车辆的车轮(未示出)一同旋转；承载架2，设置有一对垫板3、4，以用于加压制动盘D的两侧面；制动钳壳体5，内置有可进退地设置的活塞6，以用于加压一对垫板3、4；马达10，产生驱动力；转换单元50，将所述马达10的旋转力转换成直线往复运动，由此加压活塞6；减速器20、30、40，设置在所述马达10与所述转换单元50之间，将旋转力进行减速之后传递至转换单元50。

一对垫板3、4分为与活塞6相接配置的内垫板3和与后述的棘爪部7相接配置的外垫板4。所述一对垫板3、4可进退地设置在固定于车体的承载架2上，以便向制动盘D的两侧面前进和后退，制动钳壳体5也设置在承载架2上，能够向一对垫板3、4的加压方向滑动。

在制动钳壳体5的后方部设置有缸体8，在缸体内部设置有活塞6，在前方部，为了操作外垫板4而向下弯曲地成型的棘爪部7与缸体8一体形成。

活塞6设置为内部被挖成杯子(cup)形状的圆筒形，并插入于缸体8内，以便在缸体8内能够滑动，所述活塞6通过接收马达10的旋转力的转换单元50的轴力，将内垫板3向制动盘D侧加压。

如上所述，转换单元50设置在缸体8内，起到将活塞6向内垫板3侧加压的作用。所述转换单元50包括：螺母部件51，在其内部形成有内螺纹部52；轴部件53，具有与螺母部件51的内螺纹部52螺纹结合的外螺纹部54。

轴部件53贯穿缸体8的后方侧而设置，且可旋转地设置在缸体8内，以便与螺母部件51的进退方向平行。为了支撑所述轴部件53，在缸体8内的相互隔开的位置设置有多个轴承。此时，设置在轴部件53与缸体8的后方壁之间的轴承为推力轴承(thrustbearing)，从而通过轴部件53接收进行制动操作时因螺母部件51沿进退方向移动而产生的反作用力。螺母部件51的旋转被限制，因此以与活塞6相接的状态配置。

马达10包括旋转轴，产生正方向或反方向的旋转力，以使转换单元50的轴部件53进行旋转。所述马达10设置在固定于制动钳壳体5的后方侧的罩壳体(未示出)上。

另一方面，马达10与控制马达10的电子控制单元(ECU，未示出)连接，由此对马达进行控制。例如，电子控制单元通过根据驾驶员的指令发送的输入信号，控制马达10的运行及停止、正旋转、反旋转等马达10的各种操作。如果通过驾驶员施加制动指令和解除制动指令，则电子控制单元使马达10向正方向或者反方向旋转。并且，电子控制单元包括计算马达10的旋转数的计数传感器或检测电流量的电流传感器等，因此可通过所述计数传感器或电流传感器检测的旋转数或者电流量，对马达10进行控制。通过所述电子控制单元对马达10进行控制的技术是众所周知的公知的技术，在此省略详细说明。

本发明的一个实施例的减速器20、30、40包括第一减速部20、第二减速部40以及带式行星齿轮部30。在此，可选择性地去除后述的第一减速部20和第二减速部40。

图2是表示在本发明的实施例的电子驻车制动器中使用带式行星齿轮部的结合状态的分解立体图。

参照图2，由马达10产生的旋转力通过减速器20、30、40放大之后传递至转换单元50。

减速器20、30、40可设置为具有减速功能的各种结构，并可以设置多个。根据本发明的一个实施例，在减速器20、30、40中，作为具有减速功能的结构的一种，包括带式行星齿轮部30，在此，只对该结构进行详细说明。

对马达10的旋转力传递至带式行星齿轮部30之前的第一减速部20和通过带式行星齿轮部30接收减速的旋转力的第二减速部40并不限定，从而可以以各种方式实施。并且，马达10的旋转力还可以在没有第一减速部20和第二减速部40的情况下只通过带式行星齿轮部30减速后传递至转换单元50。

通过减速器20、30、40放大的旋转力传递至转换单元50，如上所述，转换单元50将旋转力转换成直线运动，从而能够执行电子驻车制动器1的制动操作。

下面，参照图3至图5对本发明的优选实施例的电子驻车制动器1的带式行星齿轮部30进行详细说明。

图3是概略地表示在本发明的实施例的电子驻车制动器中带式行星齿轮部的结合状态的侧视图，图4是概略地表示在本发明的实施例的电子驻车制动器中带式行星齿轮部的结合状态的立体图，图5是概略地表示本发明的实施例的带式行星齿轮部的带支撑部的立体图。

如图所示，本发明的一个实施例的电子驻车制动器1的带式行星齿轮部30包括太阳齿轮31、齿圈32、带式齿轮33、变速板34。

带式行星齿轮部30的运行原理与现有的差速行星齿轮部的原理类似，按照能够减速及放大旋转力的原理运行。现有的差速行星齿轮部具有太阳齿轮与行星齿轮直接啮合，行星齿轮通过与固定的齿圈啮合来减速的结合结构。相反，本发明的实施例的带式行星齿轮部30具有太阳齿轮31与带式齿轮33连接，带式齿轮33通过与固定的齿圈32啮合来运行，从而具有减速并放大旋转力的结合结构。

因此，带式齿轮33代替现有的与太阳齿轮直接啮合的行星齿轮传递动力，从而能够显著降低由摩擦引起的噪音和振动。并且，由于方便调节带式齿轮33的长度和带式齿轮33的外表面的轮齿数量，因此设计时能够确保空间或者体积的设计自由度。

太阳齿轮31通过第一减速部20接收由马达10产生的旋转力。太阳齿轮31的外周表面上形成有轮齿，根据减速比的调节，能够选择性地调节轮齿的数量。

带式齿轮33与太阳齿轮31连接，起到传递动力的作用。在带式齿轮33的两个面上设置有轮齿，所述轮齿与太阳齿轮31啮合，而且能够与后述的带支撑部35和/或齿圈32连接，以便啮合。所述带式齿轮33通过后述的带支撑部35与太阳齿轮31可运行地连接，由此向变速板34传递动力。

另一方面，优选地，带式齿轮33由橡胶材质或者塑料材质制成。

变速板34为可旋转的板，以便从带式齿轮33接收马达10的旋转力后输出减速和放大的旋转力。此时，变速板34与太阳齿轮31以相同的轴线为中心进行旋转，且相互不接触，而是通过带式齿轮33传递动力。

所述变速板34包括：带支撑部35，其与从太阳齿轮31传递动力的带式齿轮33连接并支撑；张力调节部36，向带式齿轮33提供张力。变速板34根据通过带式齿轮33传递至带支撑部35的动力进行旋转。

带支撑部35具有圆柱形状，在变速板34的一面向外侧突出设置，并且多个带支撑部可以相互隔开设置。此时，多个带支撑部35中至少一个必须设置在变速板34的边缘附近。这是因为带式齿轮33起到与后述的齿圈32啮合而支撑的作用。

所述带支撑部35与变速板34结合并固定。因此，当带式齿轮33旋转时，带式齿轮33可以从带支撑部35滑动。另外，还可以设置为，带支撑部35固定在变速板34上，相对于变速板34旋转。因此，当带式齿轮33旋转时，随着带式齿轮33的移动，带支撑部34旋转，由此使变速板34旋转。

张力调节部36起到带式齿轮33传递动力时通过调节动力来提高动力传递效率的作用。张力调节部36设置为将带式齿轮33的外侧面向内侧方向加压，使带式齿轮33和带支撑部35相互紧贴地连接。为了调节张力，可设置多个所述张力调节部36。

另一方面，没有示出张力调节部36从变速板34移动一定的距离来调节张力的结构和有关该结构的附图，但是有关调节带张力的结构是众所周知的公知的技术，因此在此省略其说明。

齿圈32固定设置在带式行星齿轮部30的壳体(未示出)内侧，并与前述的带式齿轮33部分啮合，执行将从太阳齿轮31接收的旋转力传递至变速板34的功能。在齿圈32的内侧设置有轮齿，其与带式齿轮33的外侧啮合。因此，随着带式齿轮33的旋转，带式齿轮33沿着固定的齿圈32移动，由此使变速板34进行旋转。

上述的带式行星齿轮部30设置为太阳齿轮31、带式齿轮33、带支撑部35以及齿圈32在同一平面上结合，因此不会增加体积，且能够紧凑地结合。

另一方面，带支撑部35设置为在其外圆周面上设置有轮齿，以便更方便地向变速板34传递旋转力，在图6中示出这样的实施例。

图6是概略地表示本发明的另一个实施例的带式行星齿轮部的带支撑部的立体图。在此，图6与前面的附图中相同的附图标记表示相同的组成部分。

参照图6，本实施例的带式行星齿轮部30′设置有在外周表面上形成轮齿的带支撑部35′。带支撑部35′固定在变速板34上，设置为相对于变速板34能够进行旋转。因此，带支撑部35′与带式齿轮33的内侧啮合，通过带式齿轮33进行自转及公转，由此使变速板34进行旋转。此时，在张力调节部36′的外周表面上也形成有轮齿，在与带式齿轮33啮合的状态下稳定地调节张力。

图7是概略地表示本发明的又一个实施例的带式行星齿轮部的俯视图。在此，与前面的附图一样的附图标记表示具有相同功能的部件。

本实施例的带式行星齿轮部33"具有通过调节轮齿的间隔来调节减速比的结构。如图所示，在带式齿轮33"的内侧和外侧形成的轮齿的间隔不同。此时，为了顺利地传递动力，使太阳齿轮31"上形成的轮齿与带式齿轮33"的内侧形成的轮齿啮合，使齿圈32上形成的轮齿与带式齿轮33"的外侧上形成的轮齿啮合。此时，减速比为“i＝1+(太阳齿轮的轮齿数/齿圈的轮齿数)”，因此可按照所需的减速比，选择性增减太阳齿轮31"或者齿圈32的轮齿数，而且与之相应地调节带式齿轮33"上形成的轮齿的间隔，以便啮合，由此能够提供所需的减速比。

下面，参照图8对通过本发明的一个实施例的电子驻车制动器1上设置的带式行星齿轮部30进行减速旋转的运行状态进行说明。

参照图8，带式行星齿轮部30的太阳齿轮31接收旋转力来进行旋转。因此，太阳齿轮31的旋转力传递至与太阳齿轮31连接的带式齿轮33，由此带式齿轮33向与太阳齿轮31的旋转方向相同的方向旋转。

带式齿轮33由带支撑部35支撑，并以分别与齿圈32和带支撑部35贴紧的状态设置，随着太阳齿轮31的旋转，在带支撑部35与齿圈32之间进行旋转。

此时，带式齿轮33的外周面与齿圈32啮合的同时具有相互推的力。即，旋转的带式齿轮33通过与被固定的齿圈32之间的作用力和反作用力，将带支撑部35向与带式齿轮33的旋转方向相反的方向推。

因此，由于带支撑部35与变速板34固定结合，因此带支撑部35所受的力使变速板34旋转。因此，虽然变速板34与太阳齿轮31的旋转中心轴相同，但是其旋转方向相反且减速旋转，变速板34的旋转力通过设置在变速板34的底面的输出轴(参照图3的“37”)输出。只是，虽然在图3中示出所述输出轴37设置在变速板34的底面，但是并不限定于此，根据第二减速部40的种类，可以在不同的位置以不同的形状设置。

如上所述，通过变速板34输出的旋转力可通过第二减速部40传递至转换单元50，或者直接传递至转换单元50。转换单元50将接收的旋转力转换成直线运动，由此进行车辆的制动。

总之，本发明的带式行星齿轮部30、30′、30"，不是通过金属齿轮与金属齿轮的啮合来传递动力，而是通过橡胶或塑料材质的带式齿轮33来传递动力，与现有的差速行星齿轮部相比，能够发挥显著降低从减速器20、30、40产生的振动及噪音的效果。

因此，使用带式行星齿轮部30、30′、30"的电子驻车制动器1能够提高驾驶员感受到的制动感觉，并且能够提高车辆的制动性能。

以上，根据限定的实施例和附图对本发明进行了说明，本发明并不限定于此，在本发明所属领域的技术人员在本发明的技术思想和权利要求书的均等范围内，可以进行各种修改以及变形。

Claims (5)

1.一种电子驻车制动器，其包括：

承载架，固定在车体上；

制动钳壳体，可滑动地设置在所述承载架上；

马达，配置在所述制动钳壳体的外侧，产生旋转力；

减速器，放大所述马达的旋转力；

转换单元，将从所述减速器接收的旋转力转换成直线运动，

其中，所述减速器包括带式行星齿轮部，所述带式行星齿轮部包括：

太阳齿轮，接收所述马达的旋转力来进行旋转；

带式齿轮，与所述太阳齿轮啮合；

变速板，设置有带支撑部，所述带支撑部连接并支撑所述带式齿轮，使所述带式齿轮能够进行旋转；以及

齿圈，与所述带式齿轮的外侧面啮合，使所述变速板进行旋转。

2.根据权利要求1所述的电子驻车制动器，其特征在于，所述变速板进一步包括张力调节部，所述张力调节部从所述带式齿轮的外侧向内侧方向加压，以便向所述带式齿轮提供张力。

3.根据权利要求1所述的电子驻车制动器，其特征在于，所述带式齿轮在其内侧和外侧上形成有轮齿，根据所需的齿轮比，选择性地增减所述内侧和所述外侧上形成的各轮齿的间隔。

4.根据权利要求1所述的电子驻车制动器，其特征在于，所述带支撑部固定在所述变速板上，所述带式齿轮运行时从所述带支撑部滑动并旋转，向所述变速板传递旋转力。

5.根据权利要求1所述的电子驻车制动器，其特征在于，所述带支撑部固定在所述变速板上，且相对于变速板可旋转，当所述带式齿轮运行时，所述带式齿轮与所述带支撑部啮合并旋转，向所述变速板传递旋转力。