CN109424673B - 用于电子驻车制动器的执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电子驻车制动器的执行机构，包括上盖、壳体和下盖，所述上盖和所述下盖分别设置在所述壳体的上下两端，形成中空的腔体，所述腔体内容纳有电机、传动机构和行星减速机构，所述电机和所述行星减速机构分别设置在所述壳体的腔体内，且所述电机和所述行星减速机构的中心轴相平行；所述传动机构包括第一同步带轮、第二同步带轮和皮带，所述电机依次通过所述第一同步带轮、所述皮带和第二同步带轮与所述行星减速机构相连接传递扭矩。本发明用于电子驻车制动器的执行机构结构简易，能够实现结构和工艺简单便易、成本低廉、具有更广泛应用范围的用于车辆制动系统。

Description

用于电子驻车制动器的执行机构

技术领域

本发明涉及机动车制动系统领域，特别涉及一种用于电子驻车制动器的执行机构。

背景技术

近年来，在机动车制动系统领域中，电子驻车制动器((EPB，Electrical ParkBrake)由于其在市场应用中的便捷性与舒适性，越来越多的取代了传统的机械集成式驻车制动器(IPB)与盘中鼓式制动器(DIH)。传统的机械集成式驻车制动器(IPB)与盘中鼓式制动器(DIH)结构通过手刹机构驱动拉索，从而带动驻车机构将驻车手刹力转换为制动器，压紧到制动盘上的夹紧力。

然而，电子驻车制动器(EPB)取代了传统的机械式施加驻车制动力的驻车结构，其可以通过判定驾驶员的操作意图通过电流驱动制动器进行自动夹紧和释放功能，从而极大地提高了驾驶员操纵车辆的舒适性。

另外，电子驻车制动器也可以有效地与电子元件、电子稳定系统(ESP，Electronicstability Program)相结合，可以实现车辆的自动驻车功能和动态的应急制动。例如，在“坡道起步”中，驾驶员通过采油门踏板，驻车制动会自动释放，使车辆平缓起步。

电子驻车制动器一般包含电动执行机构单元与驻车制动钳两大基础构件。电动执行机构单元主要包括电机、皮带或齿轮传动机构、行星齿轮或涡轮行星减速机构组成。电子驻车制动器的工作原理是通过电流驱动电动马达，通过减速增扭机构将电机的速度减少、扭矩增大，然后通过输出轴转动螺纹副或滚珠丝杠副将电动制动单元输出的扭矩转化为直线推力，从而推动制动活塞运动将推力转化为制动块，压紧至制动盘上的压力，进而完成实现车辆减少或驻车制动。

在现有技术中，电动执行器主要包括外壳、电动马达、皮带传动装置、二级行星减速装置、减震原件。其存在诸多缺陷，例如：

一、电机与齿轮轴之间的距离借助一刚性间隔件固定，刚性间隔件通常为Z形或者S形，其虽然能够保证电机与行星减速机构之间的中心距，但间隔件是不固定的。因此，在装配时受到上盖的压力后很容易变形，以至于电机轴与行星减速机构的中心销轴发生倾斜。

另外，由于电机是不固定的，该种方式很难保证电机和行星减速机构之间的中心距，由于支撑架受电机渐变扭矩作用而产生的偏转，使得齿轮箱的中心轴偏离在理想的中心位置。上述均会造成传动效率低下，齿轮磨损增加、噪音增大，以及寿命降低。

二、行星齿轮机构的内齿轮通过减振元件被支撑在执行器外壳体，这种电动执行器能够有效降低噪音。但是，减振元件由软材料构成，受力时很容易变形。由于执行器在工作时产生很大的扭矩，作用在减振元件上，使其变形，使齿轮机构产生不必要的转动。这样会影响EPB的响应时间、影响制动器拖滞，造成制动噪音、制动盘和制动块磨损过快、制动器使用寿命减低等。

有鉴于此，本领域技术人员亟待研制新型结构的电动执行器，以期克服上述缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电动执行器容易变形、磨损且影响寿命等缺陷，提供一种用于电子驻车制动器的执行机构。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种用于电子驻车制动器的执行机构，包括上盖、壳体和下盖，所述上盖和所述下盖分别设置在所述壳体的上下两端，形成中空的腔体，所述腔体内容纳有电机、传动机构和行星减速机构，其特点在于，

所述电机和所述行星减速机构分别设置在所述壳体的腔体内，且所述电机和所述行星减速机构的中心轴相平行；

所述传动机构包括第一同步带轮、第二同步带轮和皮带，所述电机依次通过所述第一同步带轮、所述皮带和第二同步带轮与所述行星减速机构相连接传递扭矩。

根据本发明的一个实施例，所述壳体内还设置有支撑架，用于定位所述行星减速机构。

根据本发明的一个实施例，所述支撑架具有两个端部，其中一个端部与所述壳体连接，另一端部设置有中心孔，与靠近所述行星减速机构的所述壳体的中心相对应。

根据本发明的一个实施例，所述支撑架为L形，与所述壳体连接的所述端部为T形状，在所述另一端部上还设置有中心柱，所述中心孔开设在所述中心柱上。

根据本发明的一个实施例，所述壳体上设置T槽，所述支撑架上呈T形状的所述端部通过所述T槽固定至所述壳体上。

根据本发明的一个实施例，所述支撑架和所述上盖之间设置有第一减振元件，所述第一减振元件上设置长形凸台，所述支撑架的一端设置长形孔，所述长形凸台和所述长形孔过盈配合；

所述支撑架的另一端设置有第一圆凸台，所述第一减振元件上设置有孔，所述圆凸台与所述孔过盈配合。

根据本发明的一个实施例，所述行星减速机构包括至少一个内齿轮，所述内齿轮通过至少一个第二圆凸台限位在所述壳体内。

根据本发明的一个实施例，所述电机的上端设置有凸台，所述凸台通过所述壳体的中心孔固定所述电机的中心。

根据本发明的一个实施例，所述电机的上端处的侧壁上设置有两个卡槽，所述壳体的空腔内设置有两个凸起部，所述电机安装入所述壳体内时，通过所述卡槽与所述凸起部对应连接来限制所述电机的转动。

根据本发明的一个实施例，所述电机的底部设置有第二减振元件，通过所述第二减振元件将所述电机的底部支撑在所述壳体和所述下盖之间。

本发明的积极进步效果在于：

本发明用于电子驻车制动器的执行机构结构简易，能够实现结构和工艺简单便易、成本低廉、具有更广泛应用范围的用于车辆制动系统。所述电子驻车制动器的执行机构能够满足执行器正常的能量输送，节约成本且经济效益好。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本发明用于电子驻车制动器的执行机构的装配结构图。

图2为本发明用于电子驻车制动器的执行机构的爆炸图。

图3为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中电机的装配结构图。

图4为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中支撑架的结构示意图。

图5为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中支撑架的装配结构图。

图6为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中支撑架与第一减振元件的装配结构图。

图7为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中电机与第一同步带轮的装配结构图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图1为本发明用于电子驻车制动器的执行机构的装配结构图。图2为本发明用于电子驻车制动器的执行机构的爆炸图。图3为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中电机的装配结构图。图4为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中支撑架的结构示意图。图5为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中支撑架的装配结构图。图6为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中支撑架与第一减振元件的装配结构图。图7为本发明用于电子驻车制动器的执行机构中电机与第一同步带轮的装配结构图。

如图1至图7所示，本发明公开了一种用于电子驻车制动器的执行机构100，包括上盖110、壳体120和下盖130。其中，上盖110和下盖130分别设置在壳体120的上下两端，形成中空的腔体。具体地，所述腔体为一端封闭，另一端不封闭的两个空腔。在所述腔体内容纳有电机140、传动机构150和行星减速机构160。电机140和行星减速机构150分别设置在壳体120的腔体内，且电机140和行星减速机构160的中心轴161相平行。此处的传动机构150包括第一同步带轮151、第二同步带轮152和皮带153，将电机140依次通过第一同步带轮151、皮带153和第二同步带轮152与行星减速机构160相连接传递扭矩。

优选地，在壳体120内还设置有支撑架121，用于定位行星减速机构160。支撑架121具有两个端部，其中一个端部与壳体120连接，另一端部设置有中心孔，与靠近行星减速机构160的壳体120的中心相对应，用于定位行星减速机构。

进一步优选地，支撑架121设置为L形，与壳体120连接的端部122为T形状，在另一端部上还设置有中心柱123，在中心柱123上开设中心孔124。同时，在壳体120上设置T槽125，将支撑架121上呈T形状的端部122通过T槽125固定至壳体120上。这样，支撑架121的T形状端部122与壳体120上T形槽125配合装配相连，这种连接定位了支撑架121的高度。由于T形状的端部122不会转动，还保证了其位置。支撑架121的另一端(其位于图1的右侧)，通过支撑架121的中心孔124与行星减速机构160的中心轴配合定位，从而保证了电机140和行星减速机构160之间的中心距。另外，支撑架121联接在壳体120上，有很大的支撑力，在上盖110焊接受压时也能有效地保证行星减速机构160的中心轴原有位置不变。本实施例中支撑架121优选硬塑料材料制成。

另外，在支撑架121和上盖110之间设置有第一减振元件170，第一减振元件170上设置长形凸台171，而支撑架121的一端设置长形孔127，使得长形凸台171和长形孔121过盈配合。支撑架121的另一端设置有第一圆凸台(即中心柱123)，在第一圆凸台的外围设置有六个圆弧形侧壁，第一减振元件170上设置有孔172，使得第一圆凸台与孔172过盈配合。这样可以将第一减减振元件170固定在支撑架121上，避免脱落，且方便装配。

进一步地，本实施例中行星减速机构160包括至少一个内齿轮，所述内齿轮通过至少一个第二圆凸台限位在壳体120内。行星减速机构160的内齿轮形成内齿圈162，在内齿圈162的外围设置有一个或多个凸台，直接与壳体120设置有与之相对应壳体的槽128，用于支撑行星减速机构160，并限位内齿圈162的受力转动。

电机140的上端设置有凸台141，凸台141通过壳体120的中心孔120a固定电机140的中心，保证电机140与行星减速机构160两中心距。同时，在电机140的上端处的侧壁上设置有两个卡槽142，壳体120的空腔内设置有两个凸起部129，将电机140安装入壳体120内时，通过卡槽142与凸起部129对应连接来限制电机140的转动。

电机140放置在封闭的空间内，在电机140的底部设置有第二减振元件143，通过第二减振元件143将电机140的底部支撑在壳体120和下盖130之间。第二减振元件143除了提供减震作用，还具有支撑作用，给电机140提供轴向压力，使其压紧壳体120，避免电机140晃动。本实施例中的第一减振元件170和第二减振元件143均可以优选为减震垫。

此外，在壳体120的外侧壁上还设置有接插口180，接插口180可以与壳体120一体成型，接插件181直接注塑到壳体120上，这样接插件181可与电机140直接焊接连接。

如图7所示，本实施中电机140的中心轴144上端设置有滚花145，在与第一同步带轮151的中心孔1511装配，防止第一同步带轮151受旋转力松动。

本发明用于电子驻车制动器的执行机构采用壳体120固定电机140的轴向及径向位置，另设置了支撑架121联接在壳体120上，定位行星减速机构160。这种结构保证了电机140和行星减速机构160之间的中心距，由于产生的力直接作用点在壳体120上，可以有效地避免现有技术中电机与齿轮轴之间的距离借助一刚性间隔件固定的结构，所产生的由于支撑架121受电机140渐变扭矩作用而产生的偏转，使得行星减速机构160的中心轴不产生偏离理想的中心位置。

上述结构中支撑架121联接在壳体120上，电机140的轴向位置尺寸由壳体120限制，保证了整套传动机构的轴向位置关系，且不受上盖110轴向位置的影响，使得上盖110的焊接尺寸不需要严格控制，在保证密封性等条件下可以选择更大的焊接尺寸公差，增加了焊接工艺性。

行星减速机构160中心轴的一端径向固定在输出轴上，输出轴与固定件的传动配合为小间隙，另一端径向固定在支撑架121上，相对于中心轴的一端径向固定，由于支撑架联接在壳体上，有很大的支撑力，在上盖焊接受压也能有效保证支撑架中心孔与行星减速机构中心轴同心。这种结构保证了整套传动机构的轴向位置关系，且不受上盖轴向位置的影响，使得上盖的焊接尺寸不需要严格控制，保证了太阳轮位置的准确性，同时降低了齿轮传动过程中的载荷系数更具平稳性。

综上所述，本发明用于电子驻车制动器的执行结构具有结构简易，效能更高，工艺要求较低等诸多优点，其大大提高了生产效率，产品通过验证满足实际使用要求，具有更广泛的应用范围。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于电子驻车制动器的执行机构，包括上盖、壳体和下盖，所述上盖和所述下盖分别设置在所述壳体的上下两端，形成中空的腔体，所述腔体内容纳有电机、传动机构和行星减速机构，其特征在于，

所述电机和所述行星减速机构分别设置在所述壳体的腔体内，且所述电机和所述行星减速机构的中心轴相平行；

所述传动机构包括第一同步带轮、第二同步带轮和皮带，所述电机依次通过所述第一同步带轮、所述皮带和第二同步带轮与所述行星减速机构相连接传递扭矩；

所述壳体内还设置有支撑架，用于定位所述行星减速机构；所述支撑架具有两个端部，其中一个端部与所述壳体连接，另一端部设置有中心孔，与靠近所述行星减速机构的所述壳体的中心相对应；

所述支撑架为L形，与所述壳体连接的所述端部为T形状，在所述另一端部上还设置有中心柱，所述中心孔开设在所述中心柱上。

2.如权利要求1所述的用于电子驻车制动器的执行机构，其特征在于，所述壳体上设置T槽，所述支撑架上呈T形状的所述端部通过所述T槽固定至所述壳体上。

3.如权利要求1所述的用于电子驻车制动器的执行机构，其特征在于，所述支撑架和所述上盖之间设置有第一减振元件，所述第一减振元件上设置长形凸台，所述支撑架的一端设置长形孔，所述长形凸台和所述长形孔过盈配合；

所述支撑架的另一端设置有第一圆凸台，所述第一减振元件上设置有孔，所述圆凸台与所述孔过盈配合。

4.如权利要求1所述的用于电子驻车制动器的执行机构，其特征在于，所述行星减速机构包括至少一个内齿轮，所述内齿轮通过至少一个第二圆凸台限位在所述壳体内。

5.如权利要求1所述的用于电子驻车制动器的执行机构，其特征在于，所述电机的上端设置有凸台，所述凸台通过所述壳体的中心孔固定所述电机的中心。

6.如权利要求5所述的用于电子驻车制动器的执行机构，其特征在于，所述电机的上端处的侧壁上设置有两个卡槽，所述壳体的空腔内设置有两个凸起部，所述电机安装入所述壳体内时，通过所述卡槽与所述凸起部对应连接来限制所述电机的转动。

7.如权利要求1-6任意一项所述的用于电子驻车制动器的执行机构，其特征在于，所述电机的底部设置有第二减振元件，通过所述第二减振元件将所述电机的底部支撑在所述壳体和所述下盖之间。

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