CN215720407U - 一种被电子控制的执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种被电子控制的执行机构，包括电机、与电机连接的第一主动齿轮、第一双联齿轮和行星齿轮机构，行星齿轮机构包括第二双联齿轮、内齿圈、行星轮和输出轴总成，第一双联齿轮包括与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮和第二主动齿轮，第二双联齿轮包括与第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮和太阳轮，所述第二从动齿轮具有容纳所述内齿圈的第一容置槽。本实用新型的一种被电子控制的执行机构，整体结构紧凑，空间利用合理，能够减小整体的体积及重量，降低材料及零部件的成本。

Description

一种被电子控制的执行机构

技术领域

本实用新型属于制动系统技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种被电子控制的执行机构。

背景技术

现有技术中，电子驻车使用的被电子控制的执行机构的主流形式一般采用全齿轮传动形式，通常为定轴齿轮传动与行星齿轮传动相结合，整体的传动效率高，传动噪音小，并且能够输出更大的扭矩，因此得到广泛的应用。

公开号为CN104603492A的专利文献中公开了一种方案：将传动系统中的齿圈与壳体分开，制成独立齿圈结构。将行星齿轮机构的齿圈单独制成后，再与壳体通过装配形成一体。独立齿圈的精度较高，能够进一步提高传动系统的稳定性，降低工作噪音。但是独立齿圈需要增加一个零件的制造工艺，且需要额外的装配工艺，故成本偏高，同时需要考虑装配误差对齿圈精度的不利影响，增加了装配工艺难度，造成制造和装配成本上升。

另外，线控制动系统(WCBS，Wire-Control Braking System)已经逐步进入市场，在预见的将来将逐步替代现有的传统制动系统，并逐渐成为车辆配置选择的主流趋势之一。线控制动可以先对电子驻车卡钳加液压，被电子控制的执行机构只需要将丝杠推动到相应位置即可，其工作方式的改变对被电子控制的执行机构传动系统的性能和承载能力要求降低。因此，造成了现有技术中，若使用线控制动系统，被电子控制的执行机构的设计承载能力远高于实际中所需要的承载能力，存在性能和承载能力过剩的情况。

综上：若使用线控制动系统(WCBS，Wire-Control Braking System)，在现有技术的电子驻车中被电子控制的执行机构存在以下问题：

(1)现有技术中的独立齿圈结构，成本偏高，且需要精确装配才能保证齿圈精度，增加了装配步骤和装配误差；

(2)被电子控制的执行机构的承载能力和性能过剩。传动系统零部件承载能力的设计目标高于实际需求，存在承载能力过剩的情况，造成材料及零部件成本偏高，同时输出性能也超出要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种被电子控制的执行机构，目的是减小体积。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种被电子控制的执行机构，包括电机、与电机连接的第一主动齿轮、第一双联齿轮和行星齿轮机构，行星齿轮机构包括第二双联齿轮、内齿圈、行星轮和输出轴总成，第一双联齿轮包括与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮和第二主动齿轮，第二双联齿轮包括与第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮和太阳轮，所述第二从动齿轮具有容纳所述内齿圈的第一容置槽。

所述的被电子控制的执行机构还包括与所述内齿圈集成一体的第一壳体，所述电机设置于第一壳体内部，所述第二从动齿轮的轮缘位于内齿圈和第一壳体之间。

所述第一壳体上设置用于对所述输出轴总成进行限位的端盖，输出轴总成位于端盖和所述行星轮之间。

所述内齿圈上设置端盖，内齿圈的中心孔中设置弹性挡圈，所述输出轴总成和行星轮位于端盖和弹性挡圈之间，内齿圈的中心孔为通孔。

所述内齿圈的中心孔中设置用于对所述输出轴总成进行限位的弹性挡圈，输出轴总成位于弹性挡圈和所述行星轮之间，内齿圈的中心孔为通孔。

所述端盖与所述第一壳体和所述内齿圈为一体注塑成型。

所述第二从动齿轮包括轮辐和轮缘，所述第一容置槽为在轮辐内设置的凹槽，所述内齿圈的最大外圆直径小于轮缘的最小内圆直径。

所述电机的最大外圆直径≤30mm。

所述第一壳体上设置第一齿轮定位销，所述第一双联齿轮安装在第一齿轮定位销上，第一齿轮定位销与第一壳体为一体注塑成型。

所述的被电子控制的执行机构还包括与所述第一壳体连接的第二壳体，第二壳体上设置第二齿轮定位销，所述第二双联齿轮安装在第二齿轮定位销上，第二齿轮定位销与第二壳体为一体注塑成型。

本实用新型的一种被电子控制的执行机构，整体结构紧凑，空间利用合理，能够减小整体的体积及重量，降低材料及零部件的成本。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是实施例一的一种被电子控制的执行机构的剖视图；

图2是实施例二的一种被电子控制的执行机构的剖视图；

图3是实施例三的一种被电子控制的执行机构的剖视图；

图4是实施案例一、二、三中输出轴总成的结构示意图；

图5是实施案例一、二、三中双联齿轮Ⅰ的结构示意图；

图6是实施案例一、二、三中第二双联齿轮的结构示意图；

图7是实施案例二、三中弹性挡圈的结构示意图；

图中标记为：1、电机底座；2、波形垫圈；3、电机；4、第一壳体；5、第一主动齿轮；6、第一双联齿轮；6a、第一从动齿轮；6b、第二主动齿轮；7、第一齿轮定位销；8、第二双联齿轮；8a、第二从动齿轮；8b、太阳轮、9、第二齿轮定位销；10、第二壳体；11、内齿圈；12、行星轮；13、输出轴总成；13a、销轴；13b、中间板；13c、花键轴；14、弹性挡圈。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1、图5和图6所示，所示，本实用新型提供了一种被电子控制的执行机构，包括电机3、第一壳体4、第一主动齿轮5、第一双联齿轮6和行星齿轮机构，行星齿轮机构包括第二双联齿轮、内齿圈11、行星轮12和输出轴总成13，第一双联齿轮6包括与第一主动齿轮5相啮合的第一从动齿轮6a和第二主动齿轮6b，第二双联齿轮8包括与第二主动齿轮6b相啮合的第二从动齿轮8a和太阳轮8b，太阳轮8b与行星轮12相啮合，行星轮12与内齿圈11相啮合，第二从动齿轮8a具有容纳内齿圈11的第一容置槽。

具体地说，本实用新型旨在提出一种被电子控制的执行机构，整体结构紧凑，空间利用合理，减小整体的体积及重量，降低材料及零部件的成本。

在公开号为CN104603492A的专利文献中公开了电子驻车系统中的一种被电子控制的执行机构，将行星齿轮机构的齿圈做成独立结构，单独制成后再与壳体装配在一体。虽然独立齿圈的精度较高，但是制造成本偏高，且增加了装配步骤及难度，导致工艺成本上升，同时需要考虑装配误差会降低齿圈的使用精度，最终没有得到很好的效果。同时，该结构的设计并不够紧凑，壳体空间没有被完全利用，部分结构较冗余，造成整体的体积偏大，材料及零部件的成本较高。

另外，在执行机构的行星齿轮传动机构中，一般采用4个行星齿轮同时工作的形式，结构承载能力较高；而在线控制动系统(WCBS)技术的工作需求中，对于执行机构传动系统的承载能力要求是降低的。因此，现有技术中，传动系统的设计承载能力远高于实际中所需要，存在过剩的情况。

因此，本实用新型的被电子控制的执行机构能够减少整体的体积及重量，提高空间利用率，主要从以下两个方面实现：

1)传动系统的结构和体积；

2)电机的体积。

本实用新型中将执行机构内部传动系统的占用空间进一步压缩：方法为将行星齿轮机构中的整体结构缩小，内齿圈11外圆面与壳体内壁分离，在内齿圈11与壳体之间形成圆环状凹槽，用于容纳第二从动齿轮8a的轮缘及齿圈部分，同时，第二从动齿轮8a的轮辐部分也制成凹槽的形状，用于容纳行星齿轮机构。

内齿圈11的缩小与行星轮12的数量减少，能够有效减小行星齿轮机构的体积，第二从动齿轮8a与缩小之后的行星齿轮机构空间得到更充分的利用，结构更加紧凑，使得壳体的体积和重量减小。

该一种被电子控制的执行机构的壳体结构可提高内齿圈精度：内齿圈11与第一壳体4的内壁分离，按注塑工艺可划分为两种形式：注塑时，从第一壳体4的上方或下方拔模形成内齿圈11，两种形式结构相似，拔模的方向不同，但是均满足制造性；在注塑完成后，内齿圈11的周围在壳体的腔内，受热均匀，从而有利于保证内齿圈11的圆度，进而提高齿轮的精度。

本实用新型中，将电机3的占用空间进一步压缩：现有技术中执行机构采用的电机体积较大，这实际上与电机的输出扭矩有关，电机的几何主要尺寸决定于：电机输出功率与转速之比，或电机转矩。在其他条件相同时，电机输出转矩越高，电机的体积越大。而现有技术的发展趋势是在车辆制动时，电控与液压同时作用，对于执行机构的性能要求相应降低，所以本实用新型中采用一种小型电机，以减小电机输出功率和电机转矩作为代价，减小了电机内部有效材料的体积，电机成本也得到降低，同时，与电机配合的执行机构的壳体、及第一级传动齿轮的体积均可以缩小。

本实用新型的一种被电子控制的执行机构的成本得到降低：传动系统与电机的体积缩小，能够有效减小执行机构的横向和纵向尺寸，从而减少电机与传动系统之间过渡位置的空间，提高整体空间的有效利用率，避免空间资源和壳体材料的浪费。所以，电机成本的降低，以及执行机构壳体和齿轮的体积及重量均减少，意味着零部件成本的降低，即执行机构的整体成本下降。

综上，本实用新型的一种被电子控制的执行机构存在以下优势：

1、减少占用体积：本实用新型中将执行机构的电机，及内部行星齿轮机构的占用空间进一步压缩，整体结构更加紧凑，减小执行机构整体的体积和重量；

2、合理利用空间：壳体上位于电机与传动系统之间过渡的位置的空间减小，或得到充分利用，避免了空间资源和壳体材料的浪费；

3、降低成本：该执行机构对于电机性能要求和零部件要求均降低，理论上执行机构的体积和重量都会减小，材料和零部件成本均会降低。

如图1所示，第二从动齿轮8a包括齿圈、轮辐和轮缘，太阳轮8b是在轮辐的中心处与轮辐固定连接，轮缘是在轮辐的外边缘处与轮辐同轴固定连接，齿圈为固定设置在轮缘的外圆面上，齿圈与第二主动齿轮6b相啮合。第一容置槽为在轮辐内设置的凹槽，且第一容置槽为圆形凹槽，第二从动齿轮8a的轮缘位于内齿圈11与第一壳体4之间行星齿轮机构位于第二从动齿轮8a的轮缘内，内齿圈11的最大外圆直径小于轮缘的最小内圆直径。第一壳体4与内齿圈11集成一体的，电机3设置于第一壳体4内部。在内齿圈11与第一壳体4的内壁面之间形成容纳第二从动齿轮8a的第二容置槽，第二容置槽为圆环状凹槽，同时，在第二从动齿轮8a的轮辐上设置第一容置槽，用于容纳行星齿轮机构的部分零件，如内齿圈11、行星轮12、太阳轮8b和输出轴总成13。

如图4所示，输出轴总成13包括中间板13b、销轴13a和花键轴13c，行星轮12套设于销轴13a上，销轴13a和花键轴13c与中间板13b为过盈配合，销轴13a和花键轴13c分别朝向中间板13b的相对两侧伸出，销轴13a和花键轴13c的轴线相平行且花键轴13c与第二齿轮定位销9为同轴设置。行星轮12至少设置三个且所有行星轮12分布在太阳轮8b的四周，相应的，销轴13a的数量也至少设置三个。

实施例一

如图1所示，第一壳体4与内齿圈11为一体注塑成型，结合的位置在第一壳体4的下侧，注塑时从第一壳体4上侧拔模。第二壳体10和第一壳体4固定连接，第二从动齿轮8a的轮缘位于第一壳体4和内齿圈11之间，第二从动齿轮8a的轮辐位于第二壳体10和内齿圈11之间。内齿圈11位于第二从动齿轮8a的第一容置槽内，内齿圈11的轮齿与三个行星轮12啮合，三个行星轮12固定在输出轴总成13的销轴上，并围绕着太阳轮8b旋转，构成行星齿轮机构。

如图1所示，第二从动齿轮8a的轮缘和齿圈位于内齿圈11与第一壳体4之间形成的第二容置槽内，为保证齿轮的结构强度，以及防止注塑过程中的收缩变形，第二从动齿轮8a的主体轮辐部分与太阳轮8b整体可以通过粉末冶金制成，太阳轮8b与第二从动齿轮8a接触的部分可制成花型，通过注塑将第二从动齿轮8a与太阳轮8b制成一体，同时在注塑时形成第二从动齿轮8a的轮缘和齿圈，第二从动齿轮8a与太阳轮8b构成第二双联齿轮8。

如图1所示，第一壳体4上设置用于对输出轴总成13进行限位的端盖，输出轴总成13位于端盖和行星轮12之间。端盖为圆环形结构，端盖与第一壳体4和内齿圈11为一体注塑成型，采用同样的材料和同样的模具。该端盖是用于对输出轴总成13起到轴向限位作用，防止输出轴总成13从执行机构中脱出。

电机3优选一种小型电机，电机3的最大外圆直径≤30mm，如图1所示，一种被电子控制的执行机构还包括与第一壳体4连接的第二壳体10，第一壳体4上设置第一齿轮定位销7，第一齿轮定位销7与第一壳体4为一体注塑成型。第二壳体10上设置第二齿轮定位销9，第二齿轮定位销9与第二壳体10为一体注塑成型。第一主动齿轮5安装在电机3输出轴上，第一双联齿轮6安装在第一齿轮定位销7上，第二双联齿轮8安装在第二齿轮定位销9上。第一主动齿轮5、第一双联齿轮6、行星齿轮机构依次通过轮齿啮合，经过计算，总传动比可达到150以上。

在本实施例中，采用一种小型化的电机3，电机3的外圆直径较小，能够减少与电机3配合的第一壳体4的体积及重量；同时，第一主动齿轮5与第一从动齿轮6a的中心距减小，第一从动齿轮6a的体积和质量也得到减小；第二从动齿轮8a的轮缘及齿圈部分位于第一壳体4与内齿圈11之间，行星齿轮机构位于第二从动齿轮8a的轮辐制成的凹槽内，第二双联齿轮8与行星齿轮机构互相卡合，结构紧凑，使得执行机构整体的体积和质量减少，降低执行机构原材料及零部件的成本。

实施例二

本实施例的一种被电子控制的执行机构与实施例一的不同点主要在于第一壳体4中内齿圈11的结构及位置有所不同，其余部分均相同。

具体地说，如图2所示，内齿圈11上设置端盖，内齿圈11的中心孔中设置弹性挡圈14，输出轴总成13和行星轮12位于端盖和弹性挡圈14之间，内齿圈11的中心孔为通孔。内齿圈11与第一壳体4为一体注塑成型，结合的位置在第一壳体4的下侧，注塑时从第一壳体4下侧拔模，行星齿轮机构与执行机构内部的定轴齿轮及电机3通过第一壳体4分开，这样行星齿轮机构的空间是独立的。同时在第一壳体4位于输出轴总成13一端安装有弹性挡圈14，弹性挡圈14的张力与第一壳体4之间产生摩擦力，可阻挡输出轴总成13及行星齿轮机构脱出，输出轴总成13和行星齿轮机构不会有脱出风险。该实施例的一种被电子控制的执行机构的其余部分的结构及工作原理均与实施例一的大致相同，不再进行赘述。

实施例三

本实施例的一种被电子控制的执行机构与实施例一的不同点主要在于第一壳体4中内齿圈11的结构及位置有所不同，其余部分均相同。

具体地说，如图3所示，内齿圈11的中心孔中设置用于对输出轴总成13进行限位的弹性挡圈14，输出轴总成13位于弹性挡圈14和行星轮12之间，内齿圈11的中心孔为通孔。该实施例的一种被电子控制的执行机构的其余部分的结构及工作原理均与实施例一的大致相同，不再进行赘述。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种被电子控制的执行机构，包括电机、与电机连接的第一主动齿轮、第一双联齿轮和行星齿轮机构，行星齿轮机构包括第二双联齿轮、内齿圈、行星轮和输出轴总成，第一双联齿轮包括与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮和第二主动齿轮，第二双联齿轮包括与第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮和太阳轮，其特征在于：所述第二从动齿轮具有容纳所述内齿圈的第一容置槽。

2.根据权利要求1所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：还包括与所述内齿圈集成一体的第一壳体，所述电机设置于第一壳体内部，所述第二从动齿轮的轮缘位于内齿圈和第一壳体之间。

3.根据权利要求2所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：所述第一壳体上设置用于对所述输出轴总成进行限位的端盖，输出轴总成位于端盖和所述行星轮之间。

4.根据权利要求2所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：所述内齿圈上端设置端盖，内齿圈的中心孔下端设置弹性挡圈，所述输出轴总成和行星轮位于端盖和弹性挡圈之间，内齿圈的中心孔为通孔。

5.根据权利要求2所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：所述内齿圈的中心孔中设置用于对所述输出轴总成进行限位的弹性挡圈，输出轴总成位于弹性挡圈和所述行星轮之间，内齿圈的中心孔为通孔。

6.根据权利要求3或4所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：所述端盖与所述第一壳体和所述内齿圈为一体注塑成型。

7.根据权利要求1至5任一所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：所述第二从动齿轮包括轮辐和轮缘，所述第一容置槽为在轮辐内设置的凹槽，所述内齿圈的最大外圆直径小于轮缘的最小内圆直径。

8.根据权利要求1至5任一所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：所述电机的最大外圆直径≤30mm。

9.根据权利要求1至5任一所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：所述第一壳体上设置第一齿轮定位销，所述第一双联齿轮安装在第一齿轮定位销上，第一齿轮定位销与第一壳体为一体注塑成型。

10.根据权利要求1至5任一所述的被电子控制的执行机构，其特征在于：还包括与所述第一壳体连接的第二壳体，第二壳体上设置第二齿轮定位销，所述第二双联齿轮安装在第二齿轮定位销上，第二齿轮定位销与第二壳体为一体注塑成型。

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