CN201944157U - 应用于机动车制动系统的电子驻车执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，包括壳体、机盖、电机及电机附件、行星齿轮传动机构、驻车制动卡钳等，所述电子驻车执行器还包括一体式传动机构框架，在所述一体式传动机构框架内的本体上安装布置有电机轴到行星齿轮主轴的传动机构和行星齿轮传动机构，所述传动机构包含的动力传递路线的范围是从电机轴到行星齿轮主轴。采用本实用新型所提供的技术方案，能够有效解决现有技术中存在刚性间隔件与电机轴、行星传动机构主轴装配的不一致性、轴向不平行、刚性间隔件的受力后容易发生变形；同时，还具有提高内部传动机构稳定性、提高与制动联接后的性能一致性、降低了装配的成本、提高了装配质量、有利于试验、批次一致性好等特点。

Description

应用于机动车制动系统的电子驻车执行器

技术领域

本实用新型属于机动车制动系统制造技术领域，具体地说，涉及一种应用于机动车辆驻车制动系统中的电子驻车执行器。

背景技术

目前，在机动车驻车制动系统中，尤其是电子驻车制动系统中，后钳一体式电子驻车制动器功能多，安装方便，成为了发展趋势。该结构形式的电子驻车制动器的唯一动力来源是电机，所述电机经过传动机构，将动力传到制动卡钳总成，进而完成对车辆的驻车制动。所述的电机、传动机构及壳体的总体称为电子驻车执行器。在电子驻车执行器中通常采用行星齿轮传动来完成对电机减速，由于行星齿轮体积小、重量轻、传动比大，因此成为越来越多的厂家选择。该电子驻车执行器的运行质量直接影响到驻车质量和用户感受。

现有技术中，多篇文献均公开了上述结构形式，例如以下的多篇中国专利文献：

(1)、中国专利申请号为200680000787.5，名称为“电力制动促动器”的专利，该专利采用了多级行星齿轮机构完成对电机的减速。

(2)、中国专利申请号为200710156334.8，其名称为“一种车辆电子驻车制动系统执行机构”，该专利采用了渐开线少齿差行星齿轮对电机减速。

(3)、中国专利申请号为200810171707.3，其名称为“车辆中的卡钳连接型电子停车制动器”，该专利采用了一级行星齿轮传动机构。

因此，上述专利文献中均公开了“电机作为动力来源，采用行星齿轮减速”渐渐成为后钳一体式电子驻车执行器的主流。为了解决制动器尺寸大的技术问题，常常采用减少驻车制动器的轴向尺寸，具体做法是电机和行星齿轮传动机 构分两侧被平行安装。这样安装方式必须通过一个传动机构把电机动力传给行星齿轮减速，这样的结构形式必然带来如下两个技术问题：

1、电机动力以何种方式传给行星齿轮传动机构？

2、这种传动方式通过何种机构来保证运转的上下一致？

为了解决了上述问题1和问题2，现有技术中公开了如下技术方案，即中国专利申请号为200780005928.7，名称为“噪音降低的电动制动执行器”，该专利技术方案采用电机和行星齿轮之间的传动方式采用皮带传动形式，提出了“电机轴和齿轮轴之间的距离借助一刚性间隔件”固定，刚性间隔件为S形或Z形。

但该现有技术中的技术方案仍旧存在的难以解决的技术问题：

(1)、该现有技术方案未能解决刚性间隔件与电机轴、行星传动机构主轴装配的不一致性；

(2)、该现有技术方案的刚性间隔件的受力后容易发生变形；

(3)、该现有技术方案未能解决间隔件变形引起的电机轴和行星齿轮轴向的不平行的技术问题；

(4)、该现有技术方案使得间隔件与电机轴、行星传动机构主轴的中心距都不能得到很好的保证等技术问题。

另外，现有技术中的中国专利申请号为200810171707.3，名称为“车辆中的卡钳连接型电子停车制动器”能够解决部分上述技术问题，该现有技术方案采用的定位方式是“一体型壳体”——电机和行星齿轮都靠壳体定位，但该现有技术也存在诸多技术缺陷：

(1)产品成本高：壳体有定位功能，增加了壳体的制造精度；壳体是半包围机构，只能从一个方向将所有的传动零部件装配，对装配要求比较高，使产品成本增加。

(2)受外界影响大：壳体受外界的影响较大，也造成了整个执行器受环境的影响较大。

(3)齿轮轴端上下位置不一致：一体式壳体可以很好的确定壳体一端的齿轮中心距，但很难保证“壳体”“壳体盖”上下齿轮轴端中心一致：靠“壳体盖”的外周形成槽和壳体联接来确保齿轮准确定位。而“壳体”和“壳体盖”配合面形状和太小很难完全一致，制造方面难度很大。即便他们做到了“壳体”和“壳体盖”很好的配合，而在“壳体”和“壳体盖”的焊接过程中，“壳体”和“壳体盖”接触面的塑料因熔化而成液态，这时错位现象非常明显，且很难控制。这时“壳体盖”上的“第一轴承支撑体”和“第二轴承支撑体”也很难和壳体相应的第一轴承支撑体”和“第二轴承支撑体”保持一致。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，现有技术中电机和行星齿轮之间的采用皮带传动，电机轴和齿轮轴之间的距离借助刚性间隔件固定的技术方案，存在刚性间隔件与电机轴、行星传动机构主轴装配的不一致性、轴向不平行、刚性间隔件的受力后容易发生变形；以及现有技术中采用“一体型壳体”的定位方式的技术方案，存在产品成本高、受外界影响大、齿轮轴端上、下位置不一致等技术问题，而提供了应用于机动车制动系统的电子驻车执行器。

本实用新型构思是，将电机轴到行星齿轮主轴之间的传动机构和行星齿轮传动机构被装配在同一个一体式传动机构框架上。一体式传动机构框架的靠模具精度来保证“电机轴到行星齿轮主轴之间的传动机构的形位公差和尺寸公差”以及与“齿圈复合体的形位公差”。提高了电子驻车执行器中电机轴到行星齿轮主轴传动机构啮合准确性和两个传动机构的对接准确性。

本实用新型所提供的技术方案是，应用于机动车制动系统的电子驻车执行 器，包括壳体、机盖、电机及电机附件、传动机构、行星齿轮传动机构、驻车制动卡钳等。所述电子驻车执行器还包括一体式传动机构框架，在所述一体式传动机构框架内的本体上安装布置有一电机轴到行星齿轮主轴的传动机构和行星齿轮传动机构。

所述一体式传动机构框架由所述传动机构的“定位板”和所述行星齿轮传动机构的“齿圈复合体”构成；所述定位板上设有电机定位孔，所述电机定位孔与电机定位凸台配合而使电机定位；所述齿圈复合体用于所述行星齿轮传动机构中的齿圈固定，使所述齿圈和一体式传动框架成为一体。

在所述驻车制动卡钳外部包括两个区域，一个区域与所述驻车制动卡钳的缸体同心，该区域安装布置有所述行星齿轮传动机构；另一区域避开驻车制动卡钳的缸体，该区域安装布置有电机；所述两个区域是平行的，所述电机和所述行星齿轮传动机构平行安装。

所述齿圈复合体包括多级齿圈、以及容纳行星输入齿轮转动的空间，所述行星齿轮的输入齿轮轴嵌在齿圈复合体的顶盖上，

所述传动机构采用齿轮传动或皮带传动，齿轮或皮带作为载体将电机的扭矩传送给行星齿轮减速部分。

所述一体式传动机构框架为通过注塑或金属烧结制成，所述一体式传动机构框架的材料为塑料或粉末冶金，所述塑料可以通过添加一种或多种某些物质改性，这些物质可以为玻纤或炭纤维或PTFE等。

如一电机轴到行星齿轮主轴的传动机构(5)采用齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括惰轮。所述惰轮作为电机齿轮和行星齿轮输入齿轮的媒介，所述惰轮轴被压装或注塑在一体式传动机构框架上，呈悬臂梁形式，惰轮径向定位靠定位板一端固定。

所述行星齿轮传动机构(6)包括行星输入齿轮、输出轴、多级太阳轮、齿圈、行星轮和行星架。所述行星输入齿轮和第一级太阳轮固定在一起；所述行星架和下一级的太阳轮固定在一起；最后一级行星架和输出轴固定在一起。

所述行星齿轮传动机构NGW行星齿轮传动机构，所述NGW行星齿轮传动机构的齿圈被固定，太阳轮输入，行星架输出；由最后一级行星架将动力传给驻车制动卡钳。

所述电机附件包括电机线、电机上的齿轮、以及电机座。

采用本实用新型所提供的技术方案，能够有效解决现有技术中电机和行星齿轮之间的采用皮带传动，电机轴和齿轮轴之间的距离借助刚性间隔件固定的技术方案，存在刚性间隔件与电机轴、行星传动机构主轴装配的不一致性、轴向不平行、刚性间隔件的受力后容易发生变形；以及现有技术中采用“一体型壳体”的定位方式的技术方案，存在产品成本高、受外界影响大、齿轮轴端上、下位置不一致等技术问题，同时，还具有以下有益效果：

(1)提高内部传动机构稳定性：装配精度的提高，从而提高了传动机构的稳定性，降低传动机构的噪音。

(2)提高与制动联接后的性能一致性：当整个电子驻车执行器装在制动卡钳上，由于制造原因，驻车制动卡钳和传动机构结构不完全同轴，整个传动机构结构为一体式，将做整体平移适应制动卡钳轴，不影响传动机构的效率，使产品参数更具有一致性。

(3)降低了装配的成本：所有传动机构有关的零部件都装在一个框架上，方便了装配，使得在同等条件下，装配的工序减少。

(4)提高了装配质量：所有传动机构零部件都装配在一个框架上，方便了“防漏装”检验。

(5)有利于试验：传动机构零部件的齐全，可以在不装壳体和机盖的条件下，可见性的试验。

(6)批次一致性好：传动机构的框架由模具制造，各批次具有一致性好的特点，减少了装配的偏差，使得批次和批次之间产品更加相近。

附图说明

结合附图，对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型电子驻车执行器内部结构原理示意图；

图2为本实用新型一体式传动机构框架结构示意图；

图3为本实用新型一体式传动机构框架剖面示意图；

其中：1为电子驻车执行器；2为壳体；3为电机及电机附件；4为机盖；5为传动机构；6为行星齿轮传动机构；7为驻车制动卡钳；8为缸体；9为一体式传动机构框架；10为齿圈复合体；11为定位板；12为电机定位孔；13为行星输入齿轮轴。

具体实施方式

本实用新型所提供的技术方案为，应用于机动车制动系统的电子驻车执行器1，包括壳体2、机盖4、电机及电机附件3、传动机构5、行星齿轮传动机构6、驻车制动卡钳7，所述电子驻车执行器1还包括一体式传动机构框架9，在所述一体式传动机构框架9内的本体上安装布置有传动机构5和行星齿轮传动机构6，所述传动机构5包含的动力传递路线的范围是从电机轴到行星齿轮主轴。所述一体式传动机构框架9由所述传动机构5的“定位板11”和所述行星齿轮传动机构6的“齿圈复合体10”构成；所述定位板11上设有电机定位孔12，所述电机定位孔12与电机3定位凸台配合而使电机3定位；所述齿圈复合体10用于所述行星齿轮传动机构6中的齿圈固定，使所述齿圈和一体式传动框架成 为一体。在所述驻车制动卡钳7外部包括两个区域，一个区域与所述驻车制动卡钳7的缸体8同心，该区域安装布置有所述行星齿轮传动机构6；另一区域避开驻车制动卡钳7的缸体8，该区域安装布置有电机3；所述两个区域是平行的，所述电机3和所述行星齿轮传动机构6平行安装。所述齿圈复合体10包括多级齿圈、以及容纳行星输入齿轮转动的空间，所述行星齿轮的输入齿轮轴嵌在齿圈复合体10的顶盖上，所述传动机构5采用齿轮传动或皮带传动，齿轮或皮带作为载体将电机3的扭矩传送给行星齿轮减速部分。所述一体式传动机构框架9为通过注塑或金属烧结制成，所述一体式传动机构框架9的材料为塑料或粉末冶金，所述塑料可以通过添加一种或多种某些物质改性，这些物质可以为玻纤或炭纤维或PTFE等。所述行星齿轮传动机构6包括惰轮，所述惰轮作为电机齿轮和行星齿轮输入齿轮的媒介，所述惰轮轴被压装或注塑在一体式传动机构框架9上，呈悬臂梁形式，惰轮径向定位靠定位板11一端固定。在所述行星齿轮传动机构6包括行星输入齿轮、输出轴、多级太阳轮和行星架，所述行星输入齿轮和第一级太阳轮固定在一起；所述行星架和下一级的太阳轮固定在一起；最后一级行星架和输出轴固定在一起。所述行星齿轮传动机构6NGW行星齿轮传动机构6，所述NGW行星齿轮传动机构6的齿圈被固定，太阳轮输入，行星架输出；由最后一级行星架将动力传给驻车制动卡钳7。所述电机3附件包括电机3线、电机3上的齿轮、以及电机3座。所述行星齿轮的齿圈和行星输入齿轮轴13被固定在一起。

下面结合附图1-3，对本实用新型做进一步描述：

本实用新型的电子驻车传动机构5包括：壳体2、机盖4、电机及电机附件3、电机轴到行星齿轮主轴的传动机构5、行星齿轮传动机构6。电机轴到行星齿轮主轴的传动机构5和行星齿轮传动机构6都被装配在一体式传动机构框架9 上。也就是说除壳体2，机盖4，电机3，电机3附件外，所有零部件都被装配在一体式传动机构框架9上。

电机3定位凸台是电机3外壳中精度最高的部位，一体式传动机构框架9的电机定位孔12和电机3定位凸台扣合，这样做对电机3的定位是最准确的。电机轴和行星齿轮主轴采用齿轮传动机构5和皮带传动机构5，无论哪种，中心距定位的准确性以及在工作过程中中心距的恒定性是很重要的。直线型定位板11能够很好的抵制径向变形，做到了中心距的恒定。但直线型抵制轴向变形比较差，于是设置加强筋，就很好的抵制轴向变形。

如果电机轴到行星齿轮主轴的传动采用齿轮传动，那么惰轮轴只用定位板11来固定，呈悬臂梁形式。因为在整个执行器中，这里还没有经过减速，受力是最小的，采用悬臂梁形式强度可以满足要求，同时避免了惰轮轴上下端重定位，会使定位更加合理。

齿圈复合体10和定位板11的垂直度也极大的影响传动机构5的效率，二者之间采用间隙配合很难保证，采用紧配合又给装配带来了麻烦，一致性也不好。采用将齿圈复合体10和定位板11做成一体，所有传动机构5在这个一体式传动机构框架9上，这样既可以保证定位板11上的中心距，又可以保证定位板11和齿圈复合体10的形位公差。这个一体式传动机构框架9要求的形位公差通过模具来保证。

在图1中：本电子驻车执行器1包括：壳体2，机盖4，电机及电机附件3，电机轴到行星齿轮传动机构6主轴之间的传动机构5，行星齿轮传动机构6。执行器将动力最终传给电子驻车制动卡钳7。电机3和整个传动机构5处于壳体2和机盖4形成的半包围机构中。行星齿轮传动机构6和驻车制动卡钳7缸体8同轴，电机3位于壳体2的另一侧。动力由电机3产生，通过电机轴到行星齿 轮传动机构6主轴之间的传动机构5输送给行星齿轮传动机构6，最后由行星齿轮传动机构6将动力传给制动卡钳。这里两个传动机构5被安装在一体式传动机构框架9上，这个传动机构5框架由模具制造，而非通过切削机加工制造，原因是模具加工比机加工的一致性好。

首先，ECU给电机3发出指令，电机3开始旋转。其电机3被电机3座和一体式传动结构框架的电机定位孔12固定，通过一体式传动机构框架9最终将电机3压紧固定。如果电机轴到行星齿轮主轴的传动机构5是齿轮传动机构5，电机3的转动带动电机轴上的齿轮转动，电机轴的齿轮旋转带动惰轮——定位板11有惰轮的定位轴或定位孔。惰轮旋转将动力传给行星输入齿轮——这里的行星输入齿轮轴13通过模具嵌入到齿圈复合体10上。惰轮就是连接电机齿轮和行星输入齿轮的媒介。同样可以采用皮带传动，这里用同步带来说明，这样电机带轮其实还是有齿的，这里还称为电机齿轮，行星输入带轮称为行星输入齿轮。皮带绕电机齿轮和行星输入齿轮进行传动，电机3转动带动电机齿轮的转动，带动皮带的转动，皮带的转动带动行星输入齿轮的转动。二者都需要准确的中心距和较高要求装配的形位公差，带加强筋的直线型的定位板11很好的保证了这一点。行星输入齿轮和行星齿轮太阳轮被固定在一起，行星输入齿轮转动也就是第一级太阳轮的转动。第一级太阳轮转动带动第一级行星轮转动，行星轮的转动带动第一级行星架的转动。在这里，齿圈被固定在一体式传动机构框架9上。齿圈和太阳轮共用一个行星轮。这种行星齿轮传动机构6具有效率高，将大传动比分解成多级NGW行星齿轮传动机构6的特点，所以这类行星齿轮传动往往有多级传动。第一级行星轮和第二级太阳轮被固定在一起，第二级太阳轮带动第二级行星轮，第二级行星轮带动第二级行星架，以此类推，最后一级行星架和输出轴相连，也就是最后一级行星架的转动将动力传给驻车制 动卡钳7，由驻车制动卡钳7完成驻车的动作。

本实施例是对本实用新型的具体描述，任何在本实用新型构思基础上形成的变形及相关技术方案，或任何在本实用新型基础上进行的改进型设计，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，包括壳体(2)、机盖(4)、电机及电机附件(3)、行星齿轮传动机构(6)、驻车制动卡钳(7)，其特征在于，所述电子驻车执行器(1)还包括一体式传动机构框架(9)，在所述一体式传动机构框架(9)内的本体上安装布置有电机轴到行星齿轮主轴的传动机构(5)和行星齿轮传动机构(6)。

2.根据权利要求1所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述一体式传动机构框架(9)由所述电机轴到行星齿轮主轴的传动机构(5)的定位板(11)和所述行星齿轮传动机构(6)的齿圈复合体(10)构成；所述定位板(11)上设有电机定位孔(12)，所述电机定位孔(12)与电机(3)定位凸台配合而使所述电机(3)定位；所述齿圈复合体(10)用于所述行星齿轮传动机构(6)中的齿圈固定，使所述齿圈和一体式传动框架成为一体。

3.根据权利要求1或2所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，在所述驻车制动卡钳(7)外部包括两个区域，一个区域与所述驻车制动卡钳(7)的缸体(8)同心，该区域安装布置有所述行星齿轮传动机构(6)；另一区域避开驻车制动卡钳(7)的缸体(8)，该另一区域安装布置有电机(3)；所述两个区域是平行的，所述电机(3)和所述行星齿轮传动机构(6)平行安装。

4.如权利要求3所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述齿圈复合体(10)包括多级齿圈、以及容纳行星输入齿轮转动的空间，所述行星齿轮的输入齿轮轴嵌在齿圈复合体(10)的顶盖上。

5.如权利要求4所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述电机轴到行星齿轮主轴的传动机构(5)采用齿轮传动或皮带传动， 齿轮或皮带作为载体将电机(3)的扭矩传送给行星齿轮减速部分。

6.如权利要求5所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述一体式传动机构框架(9)为通过注塑或金属烧结制成，所述一体式传动机构框架(9)的材料为塑料或粉末冶金。

7.如权利要求6所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述电机轴到行星齿轮主轴的传动机构(5)采用齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括惰轮，所述惰轮作为电机(3)齿轮和行星齿轮输入齿轮的媒介，所述惰轮轴被压装或注塑在一体式传动机构框架(9)上，呈悬臂梁形式，惰轮径向定位靠定位板(11)一端固定。

8.如权利要求7所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述行星齿轮传动机构(6)包括行星输入齿轮、输出轴、多级太阳轮、齿圈、行星轮和行星架，所述行星输入齿轮和第一级太阳轮固定在一起；所述行星架和下一级的太阳轮固定在一起；最后一级行星架和输出轴固定在一起。

9.如权利要求8所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述行星齿轮传动机构(6)为NGW行星齿轮传动机构(6)，所述NGW行星齿轮传动机构(6)的齿圈被固定，太阳轮输入，行星架输出；由最后一级行星架将动力传给驻车制动卡钳(7)。

10.如权利要求9所述的应用于机动车制动系统的电子驻车执行器，其特征在于，所述电机附件(3)包括电机线、电机上的齿轮、以及电机座。 

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