CN113272191A - 用于鼓式制动器的减速马达 - Google Patents

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Abstract

一种用于鼓式制动器的停车制动机械致动器(7)的减速马达，该减速马达包括电动马达(21)和减速箱(32)，其中，电动马达(21)包括沿着第一轴线延伸的输出轴(24)，减速箱(32)包括沿着第二轴线延伸的输出轴线，并且其中，该减速马达还包括在电动马达(21)和减速箱(32)之间或在减速箱(32)的输出端处的至少一个角装置(44)，所述角装置(44)包括平坦轮的齿轮对，该平坦轮的齿轮对包括小齿轮(25)和平坦齿轮(34a)，小齿轮(25)与电动马达(21)的输出轴(24)接合并与作为减速箱(32)的一部分的平坦齿轮(34a)啮合。

Description

用于鼓式制动器的减速马达
技术领域
本发明涉及汽车车辆制动器领域，并且更具体地，涉及一种用于操作鼓式制动器的蹄片的齿轮传动马达组件，以提供减小的整体尺寸。
背景技术
在汽车工业中，机电停车制动器的作用是使静止的车辆停止，以防止该车辆意外移动。此外，本发明满足了对车辆中独立于通常液压的行车制动系统的第二制动系统的法律要求，并特别是通过其自诊断能力实现其它舒适性和安全性功能。
从文献FR3016015中已知，除了最初提供的液压致动器之外，还可以在鼓式制动器中安装机械致动器。在图1中用1标记的这种鼓式制动器包括围绕轴线AX旋转的背板2，该背板配备有第一弧形蹄片3和第二弧形蹄片4，该第一弧形蹄片和第二弧形蹄片可径向移动，使得弧形蹄片可以压靠在鼓形件的圆柱形内表面(未示出)上。
蹄片3和4各自具有由呈圆圈部分形式的平坦的金属板制成的连接板3a、4a，连接板承载制动器衬片3b、4b，并且蹄片径向相对地安装，蹄片的端部支承在由背板2承载的液压轮缸6和机械致动器7上。这些蹄片3和4通过两个复位弹簧8和9进一步朝向彼此偏置，并各自通过弹簧10、11压靠在背板2上。
磨损卷绕杆12沿着轮缸6延伸，该磨损卷绕杆的第一端部支承在第一蹄片3的连接板3a上，并且第二端部支承在第二蹄片4的连接板4a上。
在使用鼓式制动器1时，轮缸6根据被称为“单一”的第一操作模式被致动，该第一操作模式提供特别适于制动在行车中的车辆的渐进式制动。该轮缸包括在其端部处由两个活塞封闭的液压室，当液压压力增加时，活塞会移开并推动蹄片3和4的相关端部。
机械致动器7又通过使蹄片的相关端部移开来提供停车和紧急制动，以特别是当轮缸6不起作用时，根据所谓的“双伺服”操作模式来提供车辆的轮的快速和有力的锁定。该致动器由具有轴线AY的电动马达21驱动。
实际上，与使用机械致动器相关的困难之一在于需要将与电动马达的低转矩相关的高转速转换成具有足够负载的低移位。为此，文献FR3016015教导了提供一种减速模块，该减速模块将马达21的旋转传递给机械致动器7，更确切地，将由该马达直接驱动的轴线AY马达小齿轮的旋转传递给该机械致动器。该减速模块以轴线AY为中心，并包括轴线AY行星齿轮系的多个阶梯，以便在联接到机械致动器7的轴线AY输出齿轮处测量的输出与在马达小齿轮处测量的输入之间提供有效的减速。此外，马达21和减速模块一起容纳在圆柱形容置部中。
齿轮传动马达的这种架构，即马达21和减速模块的组合要求马达的轴线被布置成平行于行星齿轮系的轴线，并且减速模块的轴线被布置成平行于机械致动器7的齿形轮的轴线。因此，马达相对于减速模块的布置被设定，齿轮传动马达相对于鼓式制动器板的取向也被设定。
然而，希望能够制造一种齿轮传动马达，该齿轮传动马达的架构可以适应于在轮处可用空间的不同构造。此外，现有技术的齿轮传动马达是大的整体尺寸的齿轮传动马达。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种例如用于致动鼓式制动器的停车制动器的齿轮传动马达，该齿轮传动马达可以容易地适应轮处的不同构造。
通过包括由冠状齿轮形成的至少一个角传动装置的齿轮传动马达来实现上述目的。
一方面，角传动装置的实施在齿轮传动马达的构造方面和/或在齿轮传动马达相对于鼓式制动器的机械致动器的取向方面提供了更大的自由度。另一方面，具有冠状齿轮的角传动装置的实施在选择马达的输出轴相对于减速箱的取向方面提供了很大的自由。
此外，在冠状齿轮内，小齿轮的齿相对于冠状齿轮的齿的啮合位置可以变化，而不改变角传动装置的操作，从而在齿轮传动马达的构造方面提供了额外的自由度。
有利地，齿轮传动马达可以具有减小的整体尺寸。
非常有利地，具有冠状齿轮的角传动装置连接马达和减速箱。例如，小齿轮附接到电动马达的输出轴，并与形成减速箱的一部分的冠状齿轮啮合。例如，小齿轮被布置成与冠状齿轮同轴，并与冠状齿轮可旋转地成一体，并驱动减速箱的齿形轮。
有利地，角传动装置连接减速箱的输出端和停车制动致动器，并且该角传动装置包括冠状齿轮。
优选地，减速箱包括外部接触的阶梯式齿轮系，每个齿轮系包括并置的小齿轮和齿形轮，在每个阶梯式齿轮中，小齿轮和齿形轮是同轴的，并彼此可旋转地叠置成一体，一个齿轮的小齿轮与相邻的阶梯式齿轮的齿形轮啮合。
制造这种减速箱在齿轮传动马达的构造方面提供了额外的自由度。
因此，本发明的一个主题是提供一种用于鼓式制动器的机械停车制动致动器的齿轮传动马达，该齿轮传动马达包括电动马达和减速箱，电动马达包括沿着第一轴线延伸的输出轴，并且减速箱包括沿着第二轴线延伸的输出轴线。齿轮传动马达还包括在电动马达和减速箱之间或在减速箱的输出端处的至少一个角传动装置，所述角传动装置包括冠状齿轮。
有利地，角传动装置包括小齿轮和冠状齿轮，小齿轮与电动马达的输出轴接合并与作为减速箱的一部分的冠状齿轮啮合。
冠状齿轮可以与小齿轮可旋转地成一体，并与小齿轮形成阶梯式齿轮。
角传动装置可包括用于与鼓式制动器的机械致动器的齿形轮啮合的小齿轮，小齿轮形成由齿形轮的表面承载的齿圈，齿圈和齿形轮形成阶梯式齿轮。
有利地，齿轮传动马达包括第一角传动装置和第二角传动装置，第一角传动装置包括小齿轮和冠状齿轮，小齿轮与电动马达的输出轴接合并与作为减速箱的一部分的冠状齿轮啮合，并且第二角传动装置包括用于与鼓式制动器的机械致动器的齿形轮啮合的小齿轮，小齿轮形成由齿形轮的表面承载的齿圈，齿圈和齿形轮形成阶梯式齿轮。
例如，减速箱包括一个或多个阶梯式齿轮，每个阶梯式齿轮包括齿形轮和小齿轮，齿形轮和小齿轮是同轴的，例如阶梯式齿轮的数量介于四个到六个之间。
有利地，阶梯式齿轮的轴线正交于电动马达的第一轴线。
有利地，第一轴线和第二轴线相交。
本发明的另一个主题是一种鼓式制动器，该鼓式制动器包括鼓形件、背板、两个蹄片、附接到背板以用于停车制动的机械致动器和根据本发明的齿轮传动马达。
优选地，阶梯式齿轮的轴线平行于鼓形件的轴线。
减速箱可包括容置部，该容置部具有平行于制动器背板延伸的两个平行的平的表面。
附图说明
使用以下描述和附图将更好地理解本发明，在附图中：
图1是根据现有技术的具有电动停车制动致动器的鼓式制动器的透视图。
图2是根据本发明的一个示例性实施例的装配有齿轮传动马达的鼓式制动器的透视图，未示出鼓形件和齿轮传动马达容置部的盖。
图3是图2在马达输出端处的角传动装置处的详细视图。
图4是图3的角传动装置的侧视图。
图5是根据本发明的一个示例性实施例的具有齿轮传动马达的鼓式制动器和鼓式制动器在车辆底盘上的安装的透视图，省略了鼓形件和容置部的盖。
具体实施方式
在图2中，可以看到与包括电动停车制动致动器7的鼓式制动器1相关的根据本发明的齿轮传动马达MR1的一个有利示例的透视图。
齿轮传动马达MR1包括电动马达21以及传动模块或减速箱32。
在所示的示例中，电动马达21及其输出轴24沿着轴线AY延伸，并且传动模块的输出轴线沿着正交于轴线AY和AZ的轴线AZ延伸。
在该示例中，传动模块旨在平行于背板2延伸。
在所示的示例中，有利地，传动模块的运动链呈所谓的复合减速的形式，其中齿轮元件呈外部接触的阶梯式齿轮的线性系的形式，优选地，阶梯式齿轮的数量为四个至六个。在图2的示例中，存在五个阶梯式齿轮34、35、36、37和38。
阶梯式齿轮34、35、36和37分别包括呈齿形轮34a、35a、36a、37a形式的第一阶梯和呈小齿轮34b、35b、36b、37b形式的第二阶梯，这些小齿轮刚性地连接到对应的齿形轮，小齿轮的直径小于对应的齿形轮的直径。齿轮38包括齿形轮38a和齿圈38b。
阶梯式齿轮34、35、36、37和38各自被布置成围绕不同的固定轴线AX34、AX35、AX36、AX37和AX38可旋转地安装，这些轴线中的每一个轴线彼此平行并以沿着减速方向，即从马达小齿轮到机械致动器7的顺序布置。特别地，这些阶梯式齿轮的尺寸使得形成一个齿轮的输出端的小齿轮与下一个齿轮的齿形轮啮合，齿形轮34a形成运动链的输入元件，而小齿轮38b形成该链的输出元件。
可替代地，传动模块包括小齿轮和单个齿形轮，或者单个小齿轮和齿形轮以及阶梯式小齿轮。这些齿轮的数量和这些齿轮中的每一个齿轮的齿的数量由所需的减速设定。
此外，齿轮传动马达MR1具有连接马达21和传动模块32的第一角传动装置44和连接传动模块的输出端和致动器7的第二角传动装置46。
有利地，第一角传动装置44为冠状齿轮类型的角传动装置，并且包括小齿轮25和冠状齿轮34a，小齿轮25与冠状齿轮34a啮合。小齿轮25与电动马达21的输出轴24接合。
冠状齿轮34a具有轮，该轮具有在轮的一侧上形成圈的齿。在图3中，冠状齿轮被单独示出。
具有冠状齿轮的角传动装置提供了在小齿轮25的轴线相对于齿形轮34a的轴线的取向方面提供自由度的优点，即在选择角传动装置的角度方面提供了大的自由度。实际上，AX34轴线和AY轴线之间的角度α可以从30°到135°之间变化。这为马达和传动模块之间的取向提供了广泛的选择，以使齿轮传动马达的形状适应于可用空间的形状。此外，对安装精度的要求降低。
另外，小齿轮25的齿相对于齿形轮34a的齿的位置可以变化。在图4中，啮合长度Le对应于小齿轮的齿与齿形轮34a的齿接合的区域的长度。小齿轮25可以相对于齿形轮布置有间隙j。间隙j介于+/-1/100mm到+/-10mm之间，有利地介于+/-1/10mm到+/-5mm之间，优选地介于+/-1mm到+/-3mm之间，甚至更优选地介于+/-2mm之间。
由冠状齿轮使得能够形成的该组装间隙有助于在齿轮传动马达的各种元件的布置中提供更大的自由度。对安装精度的要求也更宽松。
另外，具有冠状齿轮的角传动装置提供97％至99％的效率。相比之下，具有伞形齿轮的角传动装置的效率比具有冠状齿轮的角传动装置的效率低大约30％。
有利地，在所示的示例中，第二角传动装置也具有冠状齿轮。由小齿轮37b驱动的齿形轮38a在其表面中的一个表面上，即在图2所示的上表面上承载小齿轮38b，该小齿轮与传动装置52的齿形轮48啮合，该传动装置将齿轮传动马达的旋转传递给致动器7。传动装置包括具有平行轴线的轮48、50。
小齿轮38b包括齿圈。小齿轮38b和齿形轮48形成致动器的第二角传动装置的冠状齿轮。
在所示的示例中，传动装置55包括齿形轮48和齿形轮52，齿形轮使得支承在制动器蹄片的端部上的活塞移开，并使活塞朝向鼓形件移开。
可替代地，齿轮传动马达包括具有冠状齿轮的角传动装置和锥形角传动装置。
在图5中，可以看到根据本发明的齿轮传动马达MR2的另一个示例，该齿轮传动马达仅在输出端处包括角传动装置46。在该示例中，电动马达的输出轴直接驱动齿形轮34a。每个啮合的齿形轮/小齿轮对的减速适于使得总减速符合预期。实际上，在该示例中，相对于图2中的示例去除了一个减速阶梯。
在未示出的另一个示例中，在输出端处的齿形轮与致动器的齿形轮的齿直接啮合。在这种情况下，阶梯式齿轮的轴线正交于图2中的阶梯式齿轮的轴线。
此外，呈阶梯式齿轮系形式的减速箱的实施也提供了呈减速箱可以采用的形式的大量自由度。阶梯式齿轮的轴线的相对布置是自由的，仅轴线之间的距离被设定为确保小齿轮和齿形轮的切向啮合。结果，齿轮系可以具有或多或少延伸的形状，并因此适于轮周围的可用环境。例如，齿轮系可以具有曲线形式或S形形式。
有利地，轴与板53成一体，该板安装在容纳齿轮系的容置部54的底部中。例如，轴通过模制与板53制成为一体件，或者轴由金属材料制成并在塑料材料的板中二次模制而成。
有利地，容置部54被构造成遵循尽可能接近齿轮的轮廓，以进一步减小齿轮传动马达的整体尺寸。
在所示的示例中，容置部包括两个部分，第一部分54.2包括底部，承载阶梯式齿轮的轴线的板53抵靠在该底部上，第二部分(未示出)形成盖。
有利地，第一部分和第二部分包括平坦的底部。可替代地，盖遵循齿轮的轮廓。
第一部分和第二部分可以关于穿过第一部分和第二部分之间的连接区域的平面对称。
有利地，容置部通过模制塑料材料制成。
有利地，容置部54包括用于将齿轮传动马达附接到鼓式制动器、更具体地附接到背板的装置56，以限制可能损坏齿轮传动马达和/或产生不希望的噪音的齿轮传动马达的运动。例如，用于将齿轮传动马达附接到板的装置56包括螺钉孔58，该螺钉孔在齿轮外部沿着X方向穿过容置部54，并且螺钉将安装在该螺钉孔中，该螺钉孔与板中设置的对应的开口配合。
附图标记
1：鼓式制动器
2：背板
3：第一蹄片
4：第二蹄片
3a、4a：制动器连接板
3b、4b：制动器衬片
6：液压轮缸
7：机械致动器
8、9：复位弹簧
10、11：侧向弹簧
12：磨损卷绕杆
21：电动马达
24：输出轴
25：小齿轮
32：减速箱
34、35、36、37、38：阶梯式齿轮
34a、35a、36a、37a、38a：齿形轮
34b、35b、36b、37b、38b：小齿轮
44：第一角传动装置
46：第二角传动装置
48：传动装置
50、52：传动装置的齿形轮
53：板
54：容置部
54.1：容置部的第一部分
56：用于将齿轮传动马达附接到板的装置
58：螺钉孔
AX、AY：轴线
AX34、AX35、AX36、AX37、AX38：齿轮34、35、36、37、38的轴线
Le：啮合长度
MR1、MR2：齿轮传动马达。

Claims (14)

1.一种用于鼓式制动器的机械停车制动致动器(7)的齿轮传动马达，所述齿轮传动马达包括电动马达(21)和减速箱(32)，其中，所述电动马达(21)具有沿着第一轴线延伸的输出轴(24)，所述减速箱(32)包括沿着第二轴线延伸的输出轴线，并且其中，所述齿轮传动马达还包括在所述电动马达(21)和所述减速箱(32)之间或在所述减速箱(32)的输出端处的至少一个角传动装置(44，46)，所述角传动装置(44，46)包括冠状齿轮。
2.一种用于鼓式制动器的机械停车制动致动器(7)的齿轮传动马达，所述齿轮传动马达包括电动马达(21)和减速箱(32)，其中，所述电动马达(21)包括沿着第一轴线延伸的输出轴(24)，所述减速箱(32)包括沿着第二轴线延伸的输出轴线，并且其中，所述齿轮传动马达还包括在所述电动马达(21)之间的至少一个角传动装置(44)，所述角传动装置(44)包括冠状齿轮。
3.一种用于鼓式制动器的机械停车制动致动器(7)的齿轮传动马达，所述齿轮传动马达包括电动马达(21)和减速箱(32)，其中，所述电动马达(21)包括沿着第一轴线延伸的输出轴(24)，所述减速箱(32)包括沿着第二轴线延伸的输出轴线，并且其中，所述齿轮传动马达还包括在所述减速箱(32)的输出端处的至少一个角传动装置(46)，所述角传动装置(46)包括冠状齿轮、用于与所述鼓式制动器的所述机械致动器(7)的齿形轮(48)啮合的小齿轮(38b)，所述小齿轮(38b)形成由齿形轮的表面承载的齿圈，所述齿圈(38b)和所述齿形轮(38a)形成阶梯式齿轮。
4.根据权利要求1或2所述的齿轮传动马达，其中，所述角传动装置(44)包括小齿轮(25)和冠状齿轮(34a)，所述小齿轮(25)与所述电动马达(21)的所述输出轴(24)接合并与作为所述减速箱(32)的一部分的所述冠状齿轮(34a)啮合。
5.根据权利要求4所述的齿轮传动马达，其中，所述冠状齿轮(34a)与小齿轮(34b)可旋转地成一体，并与所述小齿轮形成阶梯式齿轮(34)。
6.根据权利要求1所述的齿轮传动马达，其中，所述角传动装置(46)包括用于与所述鼓式制动器的所述机械致动器(7)的齿形轮(48)啮合的小齿轮(38b)，所述小齿轮(38b)形成由齿形轮的表面承载的齿圈，所述齿圈(38b)和所述齿形轮(38a)形成阶梯式齿轮。
7.根据权利要求1所述的齿轮传动马达，所述齿轮传动马达包括第一角传动装置(44)和第二角传动装置(46)，其中，所述第一角传动装置(44)包括小齿轮(25)和冠状齿轮(34a)，所述小齿轮(25)与所述电动马达(21)的所述输出轴(24)接合并与作为所述减速箱(32)的一部分的所述冠状齿轮(34a)啮合，其中，所述第二角传动装置(46)包括用于与所述鼓式制动器的所述机械致动器(7)的齿形轮(48)啮合的小齿轮(38b)，所述小齿轮(38b)形成由齿形轮的表面承载的齿圈，所述齿圈(38b)和所述齿形轮(38a)形成阶梯式齿轮。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的齿轮传动马达，其中，所述减速箱包括一个或多个阶梯式齿轮(34，35，36，38，38)，每个阶梯式齿轮包括齿形轮和小齿轮，所述齿形轮和所述小齿轮是同轴的。
9.根据权利要求8所述的齿轮传动马达，其中，所述阶梯式齿轮(34，35，36，38，38)的轴线正交于所述电动马达(21)的所述第一轴线。
10.根据权利要求8或9所述的齿轮传动马达，所述齿轮传动马达包括四个至六个阶梯式齿轮。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的齿轮传动马达，其中，所述第一轴线和所述第二轴线相交。
12.一种鼓式制动器，所述鼓式制动器包括鼓形件、背板(2)、两个蹄片(3，4)、附接到所述背板(2)以用于停车制动的机械致动器(7)和根据权利要求1至9中任一项所述的齿轮传动马达。
13.根据权利要求12所述的鼓式制动器，其中，阶梯式齿轮的轴线平行于所述鼓形件的轴线。
14.根据权利要求12或13所述的鼓式制动器，其中，所述减速箱包括容置部(54)，所述容置部具有平行于制动器背板延伸的两个平行的平的表面。
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