CN108458004A - 电子盘式制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施例的电子盘式制动器，包括：圆盘，与车轮一起旋转；制动钳壳体，用于操作设置在所述圆盘的两侧的衬垫；以及致动器，其包括：活塞，设置在所述制动钳壳体内，并加压所述衬垫以使其紧贴于圆盘；主轴，可旋转地设置在所述制动钳壳体内，使所述活塞前后移动；马达，旋转所述主轴；以及减速装置，用于将所述马达的旋转力传递至所述主轴，所述减速装置包括：动力连接单元，与所述马达连接；托架，在所述马达上侧支承所述动力连接单元；以及减速齿轮单元，依次连接所述动力连接单元和所述主轴。

Description

电子盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种电子盘式制动器，更详细地，涉及一种可通过马达的操作来实现驻车功能的电子制动系统。
背景技术
一般来说，制动装置是用于制动或驻车时停止车辆以防止车辆移动的装置，起到固定车轮以防止其旋转的作用。
近年来，广泛使用通过电子控制来驱动驻车制动器的电子驻车制动(ElectronicParking Brake，EPB)系统，其安装在传统的盘式制动器上以执行驻车制动功能。电子盘式制动器有电缆牵引(Cable Puller)型、马达驱动制动钳(Motor-On-Caliper，MOC)型、液压驻车制动(Hydraulic Parking Brake)型。
参照专利文献韩国公开专利第10-2011-0072877号(2011年06月29日)，所述文献涉及MOC型电子驻车制动致动器结构，产生动力的马达与致动器连接，利用多个齿轮装置将马达产生的动力进行减速的同时增加扭矩，并传递至致动器和制动钳，以执行制动操作，但是，用于这种电子盘式制动的致动器产生很大的振动和噪音，并且组装性和价格竞争力差。
现有技术文献
(专利文献)
韩国公开专利第10-2011-0072877号(2011年06月29日)
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的一个实施例的目的在于，提供一种改进传递马达的驱动力的动力传递单元及减小旋转力的减速齿轮单元等各结构部件的结构的电子盘式制动器。
(二)技术方案
根据本发明的一个方面，电子盘式制动器可以包括：圆盘，与车轮一起旋转；制动钳壳体，用于操作设置在所述圆盘的两侧的衬垫；以及致动器，其包括：活塞，设置在所述制动钳壳体内，并加压所述衬垫以使其紧贴于圆盘；主轴，可旋转地设置在所述制动钳壳体内，使所述活塞前后移动；马达，旋转所述主轴；以及减速装置，用于将所述马达的旋转力传递至所述主轴，所述减速装置包括：动力连接单元，与所述马达连接；托架，在所述马达上侧支承所述动力连接单元；以及减速齿轮单元，依次连接所述动力连接单元和所述主轴。
所述减速装置还可以包括：壳体，容纳所述马达；盖体，覆盖所述壳体的上部，所述托架与所述盖体之间设有第一缓冲部件。
所述马达下部与所述壳体之间可以设有第二缓冲部件。
所述动力连接单元可以包括：纵斜齿轮，设置在一端并与所述马达的主斜齿轮38a啮合；蜗杆齿轮，与所述减速齿轮单元连接；以及轴承部，设置在另一端并支承所述动力连接单元，并衰减振动。
所述壳体可以所述壳体并排地包括：马达容纳部，安装有所述马达；减速齿轮设置部，用于设置所述减速齿轮单元。
所述减速齿轮单元可以包括：蜗轮齿轮，与所述蜗杆齿轮啮合；太阳齿轮，与所述蜗轮齿轮一起旋转；多个行星齿轮，与所述太阳齿轮的外侧啮合；环形齿轮，形成为内齿轮，以容纳所述行星齿轮；以及承载架，设置为可旋转地支承行星齿轮，并与所述太阳齿轮同轴旋转，且输出旋转动力，所述环形齿轮设置在所述减速齿轮设置部。
所述马达中可以设置有用于供给电源的电源线，所述电源线包括：连接部，与连接器连接；以及弯曲部，连接所述连接部和所述马达。
所述连接部中与所述连接器接触的接触部可以为长方形板形状，从而在所述马达上下移动、左右移动或旋转的情况下，保持连接状态。
所述弯曲部可以向所述马达上侧突出，并具有弯曲成S字的形状。
所述主斜齿轮、所述纵斜齿轮、所述蜗杆齿轮、所述蜗轮齿轮、所述行星齿轮及所述环形齿轮中的至少一个齿轮的齿轮齿可以由塑料等合成树脂形成。
所述主斜齿轮和所述纵斜齿轮的齿轮齿的形成角度可为约30度以上且43度以下。
所述蜗杆齿轮和所述蜗轮齿轮的齿轮齿的形成角度可为约30度以上且43度以下。
(三)有益效果
本发明的电子盘式制动器中，减速装置可以在其壳体内部容纳马达并通过利用由托架支承的动力连接单元的动力传递结构来降低噪音并提高组装性。
并且，在马达的动力传递过程中，可以利用斜齿轮和蜗齿轮，有效地实现紧凑的尺寸及低噪音操作。
并且，作为减速齿轮单元使用减速比较大的蜗齿轮，从而能够在马达的电源断开时，防止致动器主轴的反转，并且，可以将蜗轮齿轮和蜗杆齿轮设置在相同的高度上，从而实现紧凑的尺寸。
并且，作为利用第一缓冲部件或第二缓冲部件的低噪音结构，可以降低噪音的同时，提高马达的组装性。
并且，马达的电源线设置有长方形的板状的连接部和在马达上侧以S字形状弯曲的弯曲部，从而即使马达移动，也能够保持连接状态，提高组装性。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施例的电子盘式制动器的剖视图。
图2是本发明的一个实施例的减速装置的立体图。
图3是本发明的一个实施例的减速装置的分解图。
图4示出本发明的一个实施例的动力连接单元的结合关系。
图5是示出本发明的一个实施例的减速齿轮单元的结合结构的图。
图6是本发明的一个实施例的马达的放大图。
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。下面说明的实施例是为了向本发明所属技术领域的普通技术人员充分转达本发明的思想而提供的例示。本发明并不限定于以下说明的实施例，可以以其他形式具体化。为了清楚地说明本发明，图中省略了与说明无关的部分，并且，为了便于说明，可放大表示图中的组件的宽度、长度、厚度等。整个说明书中的相同的附图标记表示相同的组件。
图1是示出本发明的一个实施例的电子盘式制动器的剖视图，图2是本发明的一个实施例的减速装置40的立体图，图3示出本发明的一个实施例的减速装置40的分解图。并且，图4示出本发明的一个实施例的动力连接单元50的结合关系，图5是示出本发明的一个实施例的减速齿轮单元70的结合结构的图，图6示出本发明的一个实施例的马达的放大图。
参照附图，本实施例的电子盘式制动器10包括：圆盘11，与车轮一起旋转；承载架(未图示)，以预定间隔隔开设置有一对衬垫12、13，所述衬垫12、13上分别附着有磨擦垫14、15；制动钳壳体20，可滑动地设置在承载架上，并操作衬垫12、13；致动器30，包括可前后移动地设置在制动钳壳体20内部的活塞31。
制动钳壳体20通过一对导杆(未图示)可滑动地设置在承载架上，所述制动钳壳体20包括：缸体部21，内置有活塞31；棘爪部23，用于操作后述的外侧衬垫12；连接部25，连接棘爪部23和缸体部21。
承载架通过装配螺栓安装在车体的转向节，制动钳壳体20通过导杆可滑动地结合在所述承载架的两端部。
在一对衬垫12、13的内表面附着有摩擦垫14、15。衬垫12、13包括：内侧衬垫13，配置成其外表面与活塞31的前端相接；以及外侧衬垫12，配置成其外表面与棘爪部23相接。
致动器30包括：活塞31，可滑动地插入至制动钳壳体20的缸体部21；主轴33，可旋转地设置在制动钳壳体20的缸体部21内；螺母主轴36，设置在活塞31的内侧，以通过主轴33的旋转前后移动而对活塞31进行加压或释放加压；马达38，用于旋转所述主轴33；以及减速装置40，将马达38的旋转力传递至主轴33。
如上所述，活塞31可滑动地插入至缸体部21，所述活塞31被设置成内部凹陷而呈杯(cup)状的圆筒形。
主轴33包括：支承部34，可旋转地支承在缸体部21的后端侧；螺栓部35，从支承部34朝向活塞31的内侧中心部延伸预定长度。
螺母主轴36形成为圆筒形，并在内表面设置有与主轴33的螺栓部35紧固的螺母部37，以能够通过主轴33的旋转向轴方向前后移动。因此，当主轴33正向或反向旋转时，实现螺母主轴36的前后移动并加压活塞31，从而实现制动。
通过操作设置在车辆的驾驶座的开关(未图示)，使马达38接收电源，从而将电能转换为机械旋转动能。基于开关的操作信号的制动操作的控制通过未图示的车辆的电子控制单元(ECU)来实现。
并且，马达38设置有用于供给电源的电源线39，电源线39包括：连接部39a，与连接器45连接；弯曲部39b，向朝向连接部39a的相反方向弯曲，从而降低由马达38的抖动引起的振动。
连接部39a可以设置为长方形的宽板形状，从而在马达的上下移动、左右移动或旋转等的情况下保持连接状态。
弯曲部39b以弯曲成S字的形状设置在马达38上侧，从而能够实现组装的效率性。作为容易将马达38插入壳体41中的结构，改进了现有的难以变形的线型电源线结构。此时，弯曲部39b可以以与连接部39a相同的厚度形成。
减速装置40还包括：动力连接单元50，与马达连接38；托架60，在马达38上侧支承动力连接单元50；减速齿轮单元70，依次连接动力连接单元50和主轴33；壳体41，容纳马达38；盖体42，覆盖壳体41的上部，托架60与盖体42之间设置有第一缓冲部件61。此时，马达38下部与壳体41之间设有第二缓冲部件90。
第一缓冲部件61和第二缓冲部件90可以由可弹性变形的材质形成，因此能够降低在托架60与盖体42之间或马达38与壳体41之间产生的振动和噪音。
第二缓冲部件90设置在马达38的下部与壳体41的内侧底面之间，并在壳体41的马达容纳部41a上支承马达38，从而即使没有额外的安装结构件，也可以在壳体41的马达容纳部41a内稳定地容纳马达38，并可以抵消制造过程中在马达38和壳体41上所能够产生的部件规格的公差。
壳体41具有容纳马达的马达容纳部41a，另一侧具有用于安装减速齿轮单元70的减速齿轮设置部41b。如图所示，马达容纳部41a设置为圆形的中空孔形状，减速齿轮设置部41b具有与环形齿轮76的约束部76a啮合的形态。马达容纳部41a和减速齿轮设置部41b相互并排设置，从而能够在制动钳壳体的缸体部21紧凑地设置马达38和减速装置40。
盖体42设置为下部开口的盒子形状，从而与壳体41结合并在内部形成空间。盖体42和壳体41可以由合成树脂材料构成，因此，在壳体41中固定设置动力连接单元50、托架60及减速齿轮单元70，然后通过超声波、激光焊接等方式将盖体42接合在壳体41上，从而能够容易地密封壳体内部。
并且，壳体41的一侧设置有用于将马达38的电源线39与外部电源电连接的连接器45，盖体42的上部设置有用于轴向支承减速齿轮单元70的蜗齿轮的轴突起46。
动力连接单元50直接连接马达38和减速齿轮单元70，以传递马达的旋转力。为此，动力连接单元50包括：纵斜齿轮51，设置在一端并与马达38的主斜齿轮38a啮合；蜗杆齿轮52，与减速齿轮单元70连接；以及轴承部53，设置在另一端并支承动力连接单元50，并衰减振动。通过纵斜齿轮51和蜗杆齿轮52将马达38的动力传递至蜗轮齿轮75，通过轴承部53衰减所述动力传递过程中产生的振动或冲击。此时，动力连接单元50的一端可以通过托架60支承，作为另一端的轴承部53可以支承在壳体41上。
主斜齿轮38a以马达38的轴为中心旋转，与主斜齿轮38a啮合的纵斜齿轮51将旋转方向变换为与马达38的轴呈直角的方向的同时进行旋转。利用斜齿轮的旋转方向的变换相比平齿轮啮合率优，因此，能够降低相当多的噪音，当调整齿轮比时，也可以应用为减速功能。
蜗轮齿轮75与设置在动力连接单元50的另一端的蜗杆齿轮52啮合并旋转，将旋转方向重新变换为垂直方向，例如与马达38并排的方向。蜗轮齿轮75通过设置在盖体42上的轴突起46而被坚固地轴向支承。
主斜齿轮38a和纵斜齿轮51的齿轮齿(gear tooth)的形成角度可以形成为约30度以上且43度以下。通过此，能够提高通过主斜齿轮38a和纵斜齿轮51的传递动力的效率性，并可以抑制齿轮齿之间产生的噪音。基于相同的理由，蜗杆齿轮52和与其啮合的蜗轮齿轮75的齿轮齿的形成角度可以形成为约30度以上且43度以下。
另外，主斜齿轮38a、纵斜齿轮51、蜗杆齿轮52及蜗轮齿轮75的齿轮齿可以由塑料等合成树脂材质形成。由于相互啮合的各齿轮的齿轮齿部分由塑料等合成树脂材质形成，从而可以降低产品的制造成本并实现产品的轻量化，并抑制传递动力时啮合的齿轮齿之间可能产生的噪音。
减速齿轮单元70包括：蜗轮齿轮75，与蜗杆齿轮52啮合；太阳齿轮72，与蜗轮齿轮75一起旋转；多个行星齿轮74，与太阳齿轮72的外侧啮合；环形齿轮76，具有作为内齿轮的啮合部76b以容纳行星齿轮74；以及承载架78，设置为可旋转地支承行星齿轮74，并与太阳齿轮72同轴旋转，且输出旋转动力，环形齿轮76设置在减速齿轮设置部41b。此时，行星齿轮74配置为三个行星齿轮74围绕太阳齿轮72的形态。
太阳齿轮72设置在蜗轮齿轮75的内部。更详细地，蜗轮齿轮75的大直径外周设置有与蜗杆齿轮52结合的啮合部，蜗轮齿轮75的下侧设置有向轴方向突出的太阳齿轮72。由此，太阳齿轮72向蜗轮齿轮75的下侧突出，并且，太阳齿轮72与行星齿轮74啮合并容纳在其间隙内。
环形齿轮76以内齿轮的形态被约束在上述的减速齿轮设置部41b，并可以在环形齿轮76内部容纳齿轮72、74。齿轮72、74可以设置在壳体41上的相同的高度上，因此，可以有效地、紧凑地设计减速装置40。并且，蜗轮齿轮75通过盖体42的轴突起46能够稳定地被支承，因此，能够有效防止因长时间使用而导致的齿轮之间的扭曲。
考虑到效率性和经济性，多个行星齿轮74可以设置为三个，并分别可旋转地设置在从承载架78分支出来的三个方向的分支轴上。
另外，承载架78的下侧设置有输出轴79，输出轴79与主轴33结合并实现制动操作。
在此，对减速装置40进一步简单说明，与马达38齿轮连接的动力连接单元50的主斜齿轮38a通过纵斜齿轮51而变换旋转方向，纵斜齿轮51通过动力连接单元50的蜗杆齿轮52而再次变换旋转方向，并向蜗轮齿轮75传递旋转力。蜗轮齿轮75与一体设置的减速齿轮单元70的太阳齿轮72连接，太阳齿轮72通过与环形齿轮76啮合的行星齿轮74，向设置在承载架78的中心的输出轴79传递旋转力，最终使承载架78的输出轴79与致动器的主轴33连接，从而降低马达38的旋转力并进行传递。
因此，减速装置40能够使作为驱动源的马达38小型化，并使主轴33减速并以高扭矩进行旋转。例如，当在执行制动的状态下，停止马达38的操作时，通过减速装置40的大减速比来限制主轴33的旋转，从而保持制动状态。
另外，多个行星齿轮74和环形齿轮76的齿轮齿可以由塑料等合成树脂材质形成。由于相互啮合的各齿轮的齿轮齿部分由塑料等合成树脂材质形成，从而可以降低产品的制造成本并实现产品的轻量化，并抑制传递动力时啮合的齿轮齿之间可能产生的噪音。
尤其，斜齿轮和蜗齿轮形态的动力连接单元50具有可以以低噪音的方式操作的优点。此外，蜗齿轮的减速比较大，因此无需将减速齿轮单元70设置为多级，从而可以使尺寸紧凑化。并且，就蜗齿轮的连接而言，虽然蜗杆齿轮52能够驱动蜗轮齿轮75，但是蜗轮齿轮75无法驱动蜗杆齿轮52，因此，能够防止关闭马达38的电源时制动力被释放的现象。并且，将马达38配置在减速装置40的侧方以使马达38的中心轴线与减速装置40的输出轴线平行，从而还能够将电子盘式制动器的整体长度相对现有的长度进行缩短。
具有如上所述的结构的电子盘式制动器的制动操作如下。
当驾驶员操作设置在车辆的驾驶座侧的驻车开关以制动车辆(包括驻车)时，马达38进行旋转。马达38的旋转经过减速装置40而被减速，从而以较大的力旋转主轴33。
当主轴33旋转时，实现螺母主轴36的轴方向的移动，并且，螺母主轴36加压活塞31，从而实现制动。
实现制动以后，马达38停止操作，并且，通过具有大减速比的减速齿轮单元70来防止主轴33的旋转。因此，除非重新驱动马达38，否则会一直保持制动状态。
当驾驶员释放制动时，通过操作驾驶座的驻车开关来释放制动。此时，马达38向启动时的反向旋转，主轴33向制动时的反向旋转，因此，螺母主轴36释放对活塞31的加压，从而释放制动。
如上所述，根据本发明的一个实施例的电子盘式制动器，减速装置40可以在其壳体41内部容纳马达38并通过利用由托架60支承的动力连接单元50的动力传递结构来降低噪音并提高组装性。
并且，在马达38的动力传递过程中，可以通过利用斜齿轮和蜗齿轮，有效地实现紧凑的尺寸及低噪音。
并且，作为减速齿轮单元70使用减速比较大的蜗齿轮，从而能够在马达38的电源断开时，防止致动器主轴的反转，并且，可以将蜗轮齿轮75和蜗杆齿轮52设置在相同的高度上，从而实现紧凑的尺寸。
并且，作为利用第一缓冲部件61或第二缓冲部件90的低噪音结构，可以降低噪音的同时，提高马达38的组装性。
并且，马达38的电源线39设置有长方形的板状的连接部39a和在马达38上侧以S字形状弯曲的弯曲部39b，从而即使马达38移动，也能够保持连接状态，提高组装性。
本发明通过附图中示出的一个实施例来进行了说明，但是，这仅仅是例示，本技术领域的普通技术人员应能够理解，可以通过所述例示实现各种变形及等同的其他例子。因此，本发明的真正的范围应通过所述权利要求书来限定。

Claims (12)

1.一种电子盘式制动器，包括：
圆盘，与车轮一起旋转；
制动钳壳体，用于操作设置在所述圆盘的两侧的衬垫；以及
致动器，其包括：活塞，设置在所述制动钳壳体内，并加压所述衬垫以使其紧贴于圆盘；主轴，可旋转地设置在所述制动钳壳体内，使所述活塞前后移动；马达，旋转所述主轴；以及减速装置，用于将所述马达的旋转力传递至所述主轴，
所述减速装置包括：
动力连接单元，与所述马达连接；
托架，在所述马达上侧支承所述动力连接单元；以及
减速齿轮单元，依次连接所述动力连接单元和所述主轴。
2.根据权利要求1所述的电子盘式制动器，其中，
所述减速装置还包括：
壳体，容纳所述马达；
盖体，覆盖所述壳体的上部，
所述托架与所述盖体之间设有第一缓冲部件。
3.根据权利要求2所述的电子盘式制动器，其中，
所述马达下部与所述壳体之间设有第二缓冲部件。
4.根据权利要求1所述的电子盘式制动器，其中，
所述动力连接单元包括：
纵斜齿轮，设置在一端并与所述马达的主斜齿轮啮合；
蜗杆齿轮，与所述减速齿轮单元连接；以及
轴承部，设置在另一端并支承所述动力连接单元，并衰减振动。
5.根据权利要求4所述的电子盘式制动器，其中，
所述壳体并排地包括：
马达容纳部，安装有所述马达；
减速齿轮设置部，用于设置所述减速齿轮单元。
6.根据权利要求5所述的电子盘式制动器，其中，
所述减速齿轮单元包括：
蜗轮齿轮，与所述蜗杆齿轮啮合；
太阳齿轮，与所述蜗轮齿轮一起旋转；
多个行星齿轮，与所述太阳齿轮的外侧啮合；
环形齿轮，形成为内齿轮，以容纳所述行星齿轮；以及
承载架，设置为可旋转地支承行星齿轮，并与所述太阳齿轮同轴旋转，且输出旋转动力，
所述环形齿轮设置在所述减速齿轮设置部。
7.根据权利要求1所述的电子盘式制动器，其中，
所述马达中设置有用于供给电源的电源线，
所述电源线包括：
连接部，与连接器连接；以及
弯曲部，连接所述连接部和所述马达。
8.根据权利要求7所述的电子盘式制动器，其中，
所述连接部中与所述连接器接触的接触部为长方形板形状，从而在所述马达上下移动、左右移动或旋转的情况下，保持连接状态。
9.根据权利要求7所述的电子盘式制动器，其中，
所述弯曲部向所述马达上侧突出，并具有弯曲成S字的形状。
10.根据权利要求5所述的电子盘式制动器，其中，
所述主斜齿轮、所述纵斜齿轮、所述蜗杆齿轮、所述蜗轮齿轮、所述行星齿轮及所述环形齿轮中的至少一个齿轮的齿轮齿由塑料等合成树脂形成。
11.根据权利要求5所述的电子盘式制动器，其中，
所述主斜齿轮和所述纵斜齿轮的齿轮齿的形成角度为约30度以上且43度以下。
12.根据权利要求5所述的电子盘式制动器，其中，
所述蜗杆齿轮和所述蜗轮齿轮的齿轮齿的形成角度为约30度以上且43度以下。
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