CN113830038A

CN113830038A - 电子驻车制动系统

Info

Publication number: CN113830038A
Application number: CN202110699096.5A
Authority: CN
Inventors: 高远钻
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2021-12-24
Also published as: KR20210063199A; DE102021206431A1; US20210394734A1; US11787379B2

Abstract

本文公开了一种电子驻车制动系统，其配置为将分别设置在鼓的相对内侧的第一和第二制动蹄推向鼓的内表面以进行制动，包括致动器和功率转换器，致动器包括配置为正向和反向旋转以产生用于制动的驱动力的电机和配置为放大从电机传递的驱动力的减速齿轮单元，功率转换器配置为将来自致动器的旋转运动转换为线性运动以按压或释放第一和第二制动蹄。

Description

电子驻车制动系统

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2020年6月23日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2020-0076498的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种电子驻车制动系统，并且更特别地，涉及一种应用于鼓式制动器并通过电机和齿轮操作的电子驻车制动系统。

背景技术

通常，安装在车辆上以在行驶时使车辆减速或保持停止或保持停止状态的制动装置通过经由机械摩擦装置将行驶期间的动能转换为热能来执行制动动作。

这种制动装置主要分为鼓式制动装置和盘式制动装置，它们通过制动液压压力执行制动动作。

常规的鼓式制动装置包括与车辆的车轮一起旋转的鼓，以及安装在鼓内部以通过与鼓的内表面摩擦来制动鼓的两个制动蹄。在鼓内部，设置有操作杆，当拉动与位于驾驶员座椅上的驻车杆相连的驻车拉索时，操作杆将两个制动蹄推向鼓的内表面。也就是说，由于常规的驻车制动装置具有通过操作驻车杆来拉动驻车拉索以按压制动蹄的结构，所以制动蹄沿制动方向移动以产生制动力。

然而，在这种常规的手动驻车制动装置中，不便之处在于，驾驶员必须以适当的力拉动驻车杆，诸如均衡器和拉索固定装置的用于安装驻车拉索的部件的数量和装配时间增加，并且由于安装了驻车杆而导致减小对车辆内部空间的利用。

为了解决手动驻车制动装置的多种缺点，近年来，已经提出了一种利用电机自动执行制动的电子驻车制动系统。在专利号为2000-0044704的韩国专利中公开了这种电动鼓式制动装置，并且各种研究和开发也正在进行以增加制动装置的安装空间的可用性、压缩其结构并提高操作性能。

发明内容

本公开一方面提供一种电子驻车制动系统，能够通过由电机产生的旋转力产生制动力，通过改进部件之间的连接结构而更平稳和稳定地操作，并产生较大的制动力。

本公开的附加方面部分地在下面的描述中阐述，并且部分地通过描述而变得显而易见或者可以通过本公开的实践而获知。

根据本公开的一个方面提供一种电子驻车制动系统，其配置成将分别设置在鼓内部的相对侧上的第一和第二制动蹄推动到鼓的内表面以进行制动，该电子驻车制动系统包括：致动器，包括配置成正向和反向旋转以产生用于制动的驱动力的电机，以及配置成放大从电机传递的驱动力的减速齿轮单元；以及功率转换器，配置成将来自致动器的旋转运动转换为线性运动，以按压或释放第一和第二制动蹄。

致动器可以进一步包括联接到安装有第一和第二制动蹄的背板的后部并且具有容纳电机的上部开口的外壳，以及联接到外壳以关闭上部开口的盖。

外壳可以联接到支撑部件，支撑部件贯穿背板以在背板的前方支撑功率转换器。

电子驻车制动系统可以进一步包括安装在外壳中的支架，使得电机的旋转轴贯穿以支撑减速齿轮单元。

在支架的下部可以形成联接突起，电机上可以形成联接凹槽以配合联接突起。

用于支撑电机的下端的阻尼器部件可以设置在容纳电机的外壳的底部。

减速齿轮单元可包括联接到电机的旋转轴的第一蜗轮传动装置，与第一蜗轮传动装置啮合的第一蜗轮，一端穿过第一涡轮并且另一端形成有第二涡轮传动装置的蜗杆轴，以及与第二蜗轮传动装置啮合的第二涡轮。

可以在蜗杆轴的一端安装轴承以可旋转地支撑蜗杆轴。

可以在蜗杆轴的另一端安装衬套以可旋转地支撑蜗杆轴。

蜗杆轴的设置有第二蜗轮传动装置的另一端可以贯穿背板，并且可以设置在第一制动蹄和第二制动蹄之间。

功率转换器可以包括具有预定长度并在第一和第二制动蹄之间设置为垂直于蜗杆轴的主轴部件，以及相对于主轴部件的中心在纵向方向上螺纹连接到主轴部件的相对侧的螺母部件。

第二蜗轮可以联接到主轴部件的中心以与主轴部件同轴，使得主轴部件与第二蜗轮一起旋转。

基于第二蜗轮，主轴部件可以具有形成有第一丝杠的一侧和形成有第二丝杠的另一侧，并且设置在第一丝杠和第二丝杠的外周表面上的螺纹可以在彼此相反的方向上形成。

螺母部件可包括联接到第一丝杠的第一螺母和联接到第二丝杠的第二螺母，并且联接到主轴部件的第一螺母和第二螺母的部分可以分别由第一制动蹄和第二制动蹄支撑，从而限制第一螺母和第二螺母的旋转。

第一螺母可包括支撑在第一制动蹄上的第一支撑部，第二螺母可包括支撑在第二制动蹄上的第二支撑部，并且第一支撑部和第二支撑部可具有大致“C”形的形状，以便第一制动蹄和第二制动蹄的腹板分别与其配合。

功率转换器还可以包括支撑部件以支撑主轴部件和螺母部件，并且支撑部件可以固定到背板以围绕螺母部件的外周表面并且具有引导孔以引导螺母部件的运动。

引导孔可以成形为在主轴部件的纵向方向上贯穿。

支撑部件可与轮缸的缸体一体地形成以通过液压压力挤压第一和第二制动蹄。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得明显并且更易于理解，在附图中：

图1是根据本公开的实施例的电子驻车制动系统的前视图；

图2是根据本公开的实施例的电子驻车制动系统的后视图；

图3是根据本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的致动器的分解透视图；

图4是示出根据本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的致动器和功率转换器进行组合的示图；

图5是根据本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的功率转换器的分解透视图；

图6是根据本公开的实施例的电子驻车制动系统的局部剖切透视图

图7是根据本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的功率转换器的剖视图；

图8是示出根据本公开的实施例的通过电子驻车制动系统产生驻车制动力的视图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本公开的实施例。以下所描述的实施例是以举例的方式提供的，以便本领域技术人员能够充分理解本公开的精神。本公开不限于以下描述的实施例，而是可以以其他形式实施。为了清楚地说明本公开，附图中省略了与描述无关的部件，并且方便起见，可能夸大了部件的宽度、长度、厚度等。

图1是根据本公开的实施例的电子驻车制动系统的前视图，图2是根据本公开的实施例的电子驻车制动系统的后视图，图3是根据本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的致动器的分解透视图，图4是示出根据本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的致动器和功率转换器进行组合的示图，图5是根据本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的功率转换器的分解透视图，图6是根据本公开的实施例的电子驻车制动系统的局部剖切透视图，图7是本公开的实施例的设置在电子驻车制动系统中的功率转换器的剖视图，并且图8是示出根据本公开的实施例的通过电子驻车制动系统产生驻车制动力的示图。

参照图1至图8，根据本公开的实施例的电子驻车制动系统1包括分别设置在与车辆车轮一起旋转的鼓(未示出)内部的相对侧上的一对制动蹄11、12，设置为产生和放大用于制动的驱动力的致动器100，以及设置为从致动器100接收驱动力以按压或释放一对制动蹄11、12的功率转换器200。

这对制动蹄11、12可操作地向外安装在与车身的转向节部件(未示出)联接的背板10上，以通过与鼓的内圆周表面紧密接触来产生制动力。

这对制动蹄11、12包括由锚块20支撑并围绕锚块20设置在鼓的正向旋转方向侧的弧形的第一制动蹄11，以及设置在鼓的相对侧的第二制动蹄12。第一制动蹄11和第二制动蹄12包括与衬片11b、12b连接的半圆形环11a、12a，以及联接到半圆形环11a、12a的内圆周表面以分别支撑半圆形环11a、12a的腹板11c、12c。

在第一制动蹄11的腹板11c的一端与第二制动蹄12的腹板12c的一端之间设置了锚块20，用于支撑第一制动蹄11和第二制动蹄12在制动操作期间不分离，并且在第一制动蹄11的腹板11c的另一端与第二制动蹄12的腹板12c的另一端之间设置有轮缸30，用于向外操作第一制动蹄11和第二制动蹄12，使得衬片11b、12b与鼓紧密接触以产生制动力。

因此，当制动液压压力传递到轮缸30时，设置在轮缸30内部的活塞(未示出)向前移动到外部，然后第一制动蹄11和第二制动蹄12的另一端被向外推动，同时第一制动蹄11和第二制动蹄12的一端围绕锚块20旋转，使得第一制动蹄11和第二制动蹄12通过与鼓的内圆周表面摩擦产生制动力。

未说明的附图标记“40”表示复位弹簧，其在制动后将两个制动蹄11、12恢复到它们的原始状态。

致动器100包括电机120、连接到电机120的减速齿轮单元130、以及设置成容纳电机120并具有用于支撑减速齿轮单元130的支架116的外壳110。

外壳110具有上部开口以允许容纳电机120并联接至背板10。具体地，外壳110设置在背板10的后部，并且外壳110的一部分朝向背板10的前部突出，第一制动蹄11和第二制动蹄12设置在背板10上。因此，外壳110的朝背板10前部突出的部分可以联接到用于支撑功率转换器200的支撑部件230，这将在后面描述。尽管本实施例说明并描述了外壳110联接到背板10，但本公开不限于此，并且外壳110可以联接到车身。电机120可以被容纳在外壳110中，并且减速齿轮单元130可以通过容纳电机120的上部开口连接到电机120。外壳110的上部开口可由盖113封闭。

设置为支撑电机120的下端并吸收振动的阻尼器部件112可以安装在容纳电机120的外壳110的底部。因此，由振动引起的噪音可以通过阻尼构件112减少。

外壳110设置有用于向电机120供电的连接器114，并且当电机120安装在外壳110中时，电机120的电源终端124连接到连接器114的终端(未示出)。

支架116通过外壳110的上部开口设置在外壳110内部的电机120和减速齿轮单元130之间，以支撑减速齿轮单元130，这将在后面描述。在电机120被容纳在外壳110中的状态下，联接支架116。因此，支架116上形成有电机120的旋转轴121穿过的通孔，使得电机120和减速器齿轮单元130被连接。支架116可以固定和支撑在外壳110内，并且可以联接到电机120以保持稳定的联接状态。如图所示，在支架116的下端可形成联接突起118，并且在电机120的与联接突起118对应的位置处可形成联接凹槽122。因此，当支架116安装在外壳110中时，联接突起118装配到联接凹槽122中以向支架116提供稳定的联接状态。

电机120可以设置为能够根据所施加电流的流动方向正向和反向旋转的已知电动机。旋转轴121设置在电机120上，稍后将描述的减速齿轮单元130的第一蜗轮传动装置131可以联接到旋转轴121。电机120可以连接到控制装置(未示出)以电控制电机120的操作。例如，控制装置可以通过响应于驾驶员的命令而传送的输入信号来控制电机120的各种操作，例如电机120的运行和停止、正向旋转和反向旋转。当驾驶员施加制动操作命令或制动解除命令时，控制装置使电机120正向或反向旋转。控制装置包括用于检测施加到第一制动蹄11和第二制动蹄12的力的大小的负载传感器(未示出)，使得控制装置可以接收从负载传感器输出的信号并在施加的力大于预定水平时停止电机120。

减速齿轮单元130包括联接到电机120的旋转轴121的第一蜗轮传动装置131，与第一蜗轮传动装置131啮合的第一蜗轮132，具有穿过第一蜗轮132的一端和形成有第二蜗轮传动装置134的另一端的蜗杆轴133，以及与第二蜗轮传动装置134啮合的第二蜗轮135。

第一蜗轮传动装置131被联接为与电机120的旋转轴121同轴旋转。在这种情况下，第一蜗轮传动装置131可以与旋转轴121一体地形成。也就是说，可以采用集成有蜗轮传动装置的电机。当电机120的旋转轴121旋转时，与形成在旋转轴121上的第一蜗轮传动装置131啮合的第一蜗轮132接收旋转力并与蜗杆轴133一起旋转。在这种情况下，可以进一步设置用于支撑蜗杆轴133以稳定转动的轴承136。

如图中所示，轴承136联接到穿过第一蜗轮132的蜗杆轴133的一端。轴承136可以可旋转地支撑在支架116上，支架116在电机120和减速齿轮单元130之间联接到外壳110。因此，蜗杆轴133可以通过接收来自第一蜗轮传动装置131的旋转力而稳定地旋转。

蜗杆轴133具有预定长度并设置在垂直于旋转轴121的方向上。如上所述，第一蜗轮132联接到蜗杆轴133的一侧以与第一蜗轮132一起旋转。第二蜗轮传动装置134设置在蜗杆轴133的另一侧。第二蜗轮传动装置134可以被联接为与蜗杆轴133一起旋转，然而根据本实施例，第二蜗轮传动装置134可以通过在蜗杆轴133的另一侧上加工齿轮齿来形成。如上所述设置有第二蜗轮传动装置134的蜗杆轴133的另一端贯穿外壳110和支撑部件230，以设置在第一制动蹄11和第二制动蹄12之间。

构成轮缸30的缸体的衬套137设置在蜗杆轴133的另一端，使得蜗杆轴133稳定地旋转。衬套137被支撑在用于支撑功率转换器200的支撑部件230上，这将在后面描述。

第二蜗轮135通过与第二蜗轮传动装置134啮合而旋转。第二蜗轮135可以设置在功率转换器200的主轴部件210上，这将在后面描述。第二蜗轮135可以联接到主轴部件210以与主轴部件210一起旋转。从减速齿轮单元130放大的驱动力被传递到功率转换器200。

功率转换器200用于将从减速齿轮单元130传递的旋转力转换成线性力以将第一和第二制动蹄11和12压向鼓的内表面。具体地，功率转换器200包括主轴部件210、螺纹连接到主轴部件210的螺母部件220、以及引导螺母部件220运动的支撑部件230。

主轴部件210具有预定长度并且设置成垂直于蜗杆轴133。第二蜗轮135可以联接到主轴部件210的中心，使得主轴部件210与第二蜗轮135一起旋转。基于第二蜗轮135，主轴部件210设置成在其一侧形成第一丝杠211并且在其另一侧形成第二丝杠212。在这种情况下，第一丝杠211和第二丝杠212设置成具有彼此相反方向的螺纹。例如，可以在第一丝杠211上形成左旋螺纹，并且可以在第二丝杠212上形成右旋螺纹。

螺母部件220沿纵向联接到主轴部件210的相对端部。螺母部件220配置成将第一制动蹄11和第二制动蹄12压向鼓的内表面。螺母部件220可以包括与设置在主轴部件210的一侧上的第一丝杠211螺纹连接的第一螺母221，以及与设置在主轴部件210的另一侧上的第二丝杠212螺纹连接的第二螺母222。

第一螺母221具有形成在其内周表面上的螺纹以与主轴部件210螺纹连接，并且在第一螺母221的一端形成有第一支撑部223。因此，在第一螺母221螺纹连接到第一丝杠211的状态下，第一支撑部223支撑在第一制动蹄11的腹板11c上。

第二螺母222具有形成在其内周表面上的螺纹以与主轴部件210螺纹连接，并且在第二螺母222的一端形成有第二支撑部224。因此，在第二螺母222螺纹连接到第二丝杠212的状态下，第二支撑部224支撑在第二制动蹄12的腹板12c上。

第一支撑部223和第二支撑部224可设置成大致“C”形以分别稳定地支撑在腹板11c和腹板12c上。因此，腹板11c和腹板12c分别插入第一支撑部223和第二支撑部224，以被稳定地支撑。因此，当主轴部件210旋转时，第一螺母221和第二螺母222的旋转分别受到腹板11c和腹板12c的限制，使得第一螺母221和第二螺母222可以沿主轴部件210的纵向线性运动，以按压或释放第一制动蹄11和第二制动蹄12。

由于第一丝杠211与第二丝杠212中形成的螺纹方向相反，因此第一螺母221与第二螺母222沿相互远离的方向(驻车制动方向)移动或沿相互靠近的方向(停车制动解除方向)移动，这取决于主轴部件210的旋转方向。

支撑部件230固定到背板10以围绕主轴部件210和螺母部件220的外周表面，并且用于引导沿直线移动的螺母部件220。如上所述，支撑部件230可以一体地形成以构成轮缸30的缸体，轮缸30通过液压压力操作以挤压第一制动蹄11和第二制动蹄12。用于引导第一螺母221和第二螺母222的运动的引导孔232形成在支撑部件230中。

引导孔232形成为在主轴部件210的纵向方向上贯穿。也就是说，安装有第二蜗轮135的主轴部件210、以及第一螺母221和第二螺母222设置在引导孔232中。在这种情况下，第一螺母221的第一支撑部223和第二螺母222的第二支撑部224暴露在导向孔232的外部，以分别支撑在第一制动蹄11和第二制动蹄12的腹板11c、12c上。引导孔232设置成与蜗杆轴133穿过的通孔连通，以从蜗杆轴133的第二蜗轮传动装置134接收旋转力。

在下文中，将描述如上所述的电子驻车制动系统1的驻车制动操作。

首先，在第一制动蹄11和第二制动蹄12与鼓的内表面间隔开的状态下(在制动被解除的状态下)，当车辆的驾驶员按下例如驻车开关(未示出)的控制装置(未示出)时，电机120响应于按压信号而运行以产生驱动力。也就是说，电机120的旋转轴121正向旋转以将旋转力传递到减速齿轮单元130。减速齿轮单元130具有蜗轮减速器的结构，使得与第一蜗轮传动装置131啮合的第一蜗轮132旋转，并且与第一蜗轮132联接的蜗杆轴133和形成在蜗杆轴133上的第二蜗轮传动装置134一起旋转以将旋转力传递至第二蜗轮135。此时，由于第二蜗轮135设置成与功率转换器200的主轴部件210一起旋转，第二蜗轮135使主轴部件210旋转。也就是说，如图8所示，随着主轴部件210旋转，分别螺纹连接到主轴部件210的相对侧的第一螺母221和第二螺母222线性地移动，以将第一制动蹄11和第二制动蹄12按压到鼓的内表面，从而执行驻车制动。

当电机120产生与制动方向相反的方向上的驱动力时，停车制动力可以被解除。也就是说，当电机210以相反方向旋转，但电机210的旋转力以与驻车制动的情况下相同的方式传递时，第一螺母221和第二螺母222移动到原始位置，从而解除驻车制动力。

由上可知，通过改进动力传输连接结构，根据本公开的实施例的电子驻车制动系统不仅能够平稳并稳定地运行，而且能够产生较大的制动力。

此外，根据本公开的实施例的电子驻车制动系统可以提高安装空间的利用率。

虽然已经参考示例性实施例具体描述了本公开，然而本领域技术人员应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以在形式和细节上做出各种改变。

Claims

1.一种电子驻车制动系统，用于将分别设置在鼓的相对内侧的第一制动蹄和第二制动蹄推到所述鼓的内表面以制动，包括：

致动器，其包括配置为正向和反向旋转以产生用于制动的驱动力的电机，以及配置为放大从所述电机传递的驱动力的减速齿轮单元；和

功率转换器，其配置为将来自所述致动器的旋转运动转换为线性运动，以按压或释放所述第一制动蹄和所述第二制动蹄。

2.根据权利要求1所述的电子驻车制动系统，其中，

所述致动器进一步包括：

外壳，其联接到安装有所述第一制动蹄和所述第二制动蹄的背板的后部，并且具有允许容纳所述电机的上部开口；和

盖，其连接到所述外壳以关闭所述上部开口。

3.根据权利要求2所述的电子驻车制动系统，其中，

所述外壳联接至支撑部件，所述支撑部件贯穿所述背板以将所述功率转换器支撑在所述背板的前部。

4.根据权利要求2所述的电子驻车制动系统，进一步包括：

支架，其安装在所述外壳中，使得所述电机的旋转轴贯穿以支撑所述减速齿轮单元。

5.根据权利要求4所述的电子驻车制动系统，其中，

所述支架的下部形成有联接突起，并且所述电机上形成有联接凹槽以配合所述联接突起。

6.根据权利要求2所述的电子驻车制动系统，其中，

用于支撑所述电机的下端的阻尼器部件设置在容纳所述电机的所述外壳的底部。

7.根据权利要求1所述的电子驻车制动系统，其中，

所述减速齿轮单元包括：

第一蜗轮传动装置，其联接至所述电机的旋转轴；

第一蜗轮，其与所述第一蜗轮传动装置啮合；

蜗杆轴，其一端贯穿所述第一蜗轮，并且另一端上形成有第二蜗轮传动装置；和

第二蜗轮，其与所述第二蜗轮传动装置啮合。

8.根据权利要求7所述的电子驻车制动系统，其中，

轴承被安装在所述蜗杆轴的一端，以可转动地支撑所述蜗杆轴。

9.根据权利要求7所述的电子驻车制动系统，其中，

所述蜗杆轴的另一端安装有衬套，以便可转动地支撑所述蜗杆轴。

10.根据权利要求7所述的电子驻车制动系统，其中，

设置有所述第二蜗轮传动装置的所述蜗杆轴的另一端贯穿所述背板，并且设置在所述第一制动蹄与所述第二制动蹄之间。

11.根据权利要求7所述的电子驻车制动系统，其中，

所述功率转换器包括：

主轴部件，其具有预定长度，并且在所述第一制动蹄和所述第二制动蹄之间设置为垂直于所述蜗杆轴；和

螺母部件，其相对于所述主轴部件的中心在纵向方向上螺纹连接到所述主轴部件的相对侧。

12.根据权利要求11所述的电子驻车制动系统，其中，

所述第二蜗轮联接到所述主轴部件的中心以与所述主轴部件同轴，使得所述主轴部件与所述第二蜗轮一起旋转。

13.根据权利要求12所述的电子驻车制动系统，其中，

基于所述第二蜗轮，所述主轴部件具有形成有第一丝杠的一侧和形成有第二丝杠的另一侧，并且

设置在所述第一丝杠和所述第二丝杠的外周表面上的螺纹沿彼此相反的方向形成。

14.根据权利要求13所述的电子驻车制动系统，其中，

所述螺母部件包括联接到所述第一丝杠的第一螺母和联接到所述第二丝杠的第二螺母，并且

联接到所述主轴部件的所述第一螺母和所述第二螺母的部分分别由所述第一制动蹄和所述第二制动蹄支撑，从而限制所述第一螺母和所述第二螺母的旋转。

15.根据权利要求14所述的电子驻车制动系统，其中，

所述第一螺母包括支撑在所述第一制动蹄上的第一支撑部，

所述第二螺母包括支撑在所述第二制动蹄上的第二支撑部，并且

所述第一支撑部和所述第二支撑部具有大致“C”形的形状，以便所述第一制动蹄和所述第二制动蹄的腹板分别与所述第一支撑部和所述第二支撑部配合。

16.根据权利要求11所述的电子驻车制动系统，其中，

所述功率转换器进一步包括支撑部件，以支撑所述主轴部件和所述螺母部件，并且

所述支撑部件固定至所述背板以环绕所述螺母部件的外周表面，并且具有引导孔以引导所述螺母部件的运动。

17.根据权利要求16所述的电子驻车制动系统，其中，

所述引导孔形成为在所述主轴部件的纵向方向上贯穿。

18.根据权利要求16所述的电子驻车制动系统，其中，

所述支撑部件与轮缸的缸体一体成型，以通过液压压力挤压所述第一制动蹄和所述第二制动蹄。