TW201416580A - 碟式煞車制動器 - Google Patents

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Zhang-Yuan Yan
Shao-Ning Li
Kun-Yi Chen
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Lioho Machine Works Ltd
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Abstract

一種碟式煞車制動器，用以制動一煞車碟盤，並包含一殼體及一制動機構。殼體形成一供該煞車碟盤容置的容置槽及一與容置槽相連通的側腔室；制動機構包括兩個煞車片、一可繞著垂直於第一軸線的一第二軸線轉動且位於側腔室內的齒輪單元、一個一體成型且與齒輪單元相嚙合的作動蝸桿，及一可活動地設置於側腔室內且面向兩煞車片其中之一的活塞，作動蝸桿具有一蝸桿體及一頂推頭，蝸桿體包括一螺旋部，齒輪單元轉動時可帶動作動蝸桿沿一與第一軸線平行的作動方向移動，以使頂推頭頂推活塞使其推動對應的煞車片壓迫煞車碟盤。

Description

碟式煞車制動器
本發明是有關於一種碟式煞車制動器，特別是指一種適用電子式駐煞車系統且用以制動煞車碟盤的碟式煞車制動器。
在目前的車輛的碟式煞車裝置中，是於車輪的輪轂裝設與車輪同軸旋轉的煞車碟盤。當欲進行煞車作動時，連動至制動器，進而驅動制動器的制動機構的活塞推進並連動煞車皮夾持煞車碟盤以產生摩擦力，達到煞車停止的效果。
然而制動器內制動機構的元件過於複雜，使組裝或維修人員在組裝或拆卸時需花費過多的工時，且元件過多容易發生裝配錯誤，而降低產品的可靠度。
因此，本發明之目的，即在提供一種適用於電子式駐煞車系統且能減少組裝或拆卸工時並提高產品可靠度的碟式煞車制動器。
於是，本發明碟式煞車制動器，用以制動繞著一煞車碟盤，該碟式煞車制動器包含一殼體，及一制動機構。
該殼體形成一供該煞車碟盤容置的容置槽，及一與該容置槽相連通的側腔室；該制動機構包括兩個設於該容置槽內且分別位於該煞車碟盤相反側的煞車片、一可 繞著垂直於該第一軸線的一第二軸線轉動且位於該側腔室內的齒輪單元、一個一體成型且與該齒輪單元相嚙合的作動蝸桿，及一可活動地設置於該側腔室內且面向該兩煞車片其中之一的活塞，該作動蝸桿具有一蝸桿體，及一凸設於該蝸桿體一端用以頂推該活塞的頂推頭，該蝸桿體包括一與該齒輪單元相嚙合的螺旋部，該齒輪單元轉動時可帶動該作動蝸桿沿一與該第一軸線平行的作動方向移動，以使該頂推頭頂推該活塞使其推動對應的該煞車片壓迫該煞車碟盤。
較佳地，該齒輪單元具有一沿該第二軸線延伸的傳動軸，及一套設在該傳動軸且與該作動蝸桿的螺旋部相嚙合的齒輪。
較佳地，該活塞具有一抵壓壁，及一自該抵壓壁一側向該作動蝸桿方向凸伸的圍繞壁，該圍繞壁包括一第一內周面，及一內徑大於該第一內周面內徑的第二內周面，該第一內周面與該第二內周面之間形成一肩部，該頂推頭呈一圓盤形並包括一與該蝸桿體相連接的盤體部，及一由該盤體部外周面徑向朝外凸伸用以抵接於該肩部的環部。
較佳地，該殼體、該圍繞壁與該作動蝸桿的部分蝸桿體與頂推頭共同界定一儲液空間，且該活塞的該抵壓壁及該圍繞壁與該作動蝸桿的頂推頭共同界定一儲液空間，該等儲液空間填充有煞車油。
較佳地，該頂推頭的盤體部形成有一沿該作動方向 延伸的過油孔。
較佳地，該制動機構還包括一套設在該蝸桿體的襯套、一設置在該襯套的內環面且套設該蝸桿體的防漏墊圈，該襯套與該防漏墊圈介於該活塞與該齒輪間。
較佳地，該制動機構還包括一套設在該蝸桿體的油封，該油封位於鄰近該齒輪且遠離該活塞的一側。
較佳地，該齒輪單元還具有二分別套設在該傳動軸兩端部且接合於該殼體的軸承。
較佳地，該作動蝸桿的螺旋部螺紋線數可為單線螺紋、雙線螺紋及三線螺紋其中之一。
本發明之功效在於：由於制動機構的齒輪單元並被電子式駐煞車系統的致動裝置帶動，再帶動作動蝸桿作動且作動蝸桿為一體成型的，進而能減少組裝或維修人員在組裝或拆卸工時，從而進一步提高產品可靠度及信賴性。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。
參閱圖1與圖2，本發明碟式煞車制動器的一較佳實施例，用以制動一煞車碟盤1，煞車碟盤1裝設是在車輪的輪轂(圖未示)且與車輪共同繞一第一軸線L1轉動。碟式煞車制動器包括一殼體2，及一制動機構3。
參閱圖2、圖3與圖4，殼體2形成一供煞車碟盤1 容置的容置槽21、一與容置槽21相連通的側腔室22，及一連通液壓煞車系統(圖未示)的油路通道23，具體而言，殼體2具有一界定出側腔室22的內壁221。
制動機構3包括兩個設於容置槽21內且分別位於煞車碟盤1相反側的煞車片31、一可繞著垂直於該第一軸線L1的一第二軸線L2轉動且位於該側腔室22內的齒輪單元32、一個一體成型且與齒輪單元32相嚙合的作動蝸桿33，及一可活動地設置於側腔室22內且面向兩煞車片31其中之一的活塞34。齒輪單元32與一電子式駐煞車系統(Electric Parking Brake,EPB)的致動裝置(圖未示)相連接並可受其驅動而旋轉。作動蝸桿33具有一蝸桿體331，及一凸設於蝸桿體331一端用以頂推活塞34的頂推頭332，蝸桿體331包括一與齒輪單元32相嚙合的螺旋部333，齒輪單元32轉動時可帶動作動蝸桿33，以使頂推頭332頂推活塞34使其推動對應的煞車片31壓迫制動煞車碟盤1，使煞車片31與煞車碟盤1產生摩擦力，進而達到煞車效果。
以下將針對碟式煞車制動器的具體結構及作動方式進行詳細說明：參閱圖2、圖3與圖4，齒輪單元32具有一沿著第二軸線L2延伸且連接致動裝置的傳動軸321、一套設在傳動軸321且與作動蝸桿33的螺旋部333相嚙合的齒輪322，及二分別套設在傳動軸321兩端部且接合於殼體2的軸承323。在本實施例中，傳動軸321與致動裝置的連 接處324與油路通道23分設於作動蝸桿33與活塞34的兩相反側。致動裝置為電動機與齒輪組所組成，由於致動裝置驅動齒輪單元32的傳動軸321旋轉的方式屬於現有技藝，在此不加詳述。而活塞34與煞車片31間連動關係種類繁多，且非本案之特徵，故在此僅列舉一例配合做說明。在本較佳實施例中齒輪322為正齒輪及軸承323為滾柱軸承，但在實際製造上，齒輪322亦可用斜齒輪替代。
更進一步地說明活塞34與作動蝸桿33的連接關係，活塞34具有一鄰近兩煞車片31其中之一的抵壓壁341及一自抵壓壁341一側向作動蝸桿33方向凸伸的圍繞壁342。圍繞壁342包括一第一內周面345，及一內徑大於第一內周面345內徑的第二內周面346，第一內周面345與第二內周面346之間形成一肩部347。頂推頭332可相對於活塞34的圍繞壁342滑行，且呈一圓盤形並包括一與蝸桿體331相連接的盤體部334，及一由盤體部334外周面徑向朝外凸伸用以抵接於肩部347的環部335。
較佳地，活塞34內部填充有煞車油。而作動蝸桿33的部分蝸桿體331與頂推頭332位於活塞34，因此在結構設計上是透過活塞34的圍繞壁342與殼體2的內壁221與作動蝸桿33的部分蝸桿體331與頂推頭332三者共同定出一儲液空間348，且活塞34的抵壓壁341、圍繞壁342與作動蝸桿33的頂推頭332二者共同界定出一儲液空間349，也就是說，因頂推頭332分隔成遠離煞車 片31的儲液空間348及鄰近煞車片31的儲液空間349，且頂推頭332的盤體部334形成有複數個沿作動方向D延伸且彼此相間隔並呈環形排列的過油孔336，該等過油孔336可提供煞車油流動的通道，並進一步連通儲液空間348、349，並於殼體2的內壁221形成一供煞車油進入的入油孔222(見圖5)，其中，入油孔222連通儲液空間348與一油路通道23以液壓煞車系統方式達到進油煞車之目的，將在下文進一步描述。
需要說明的是，雖然本實施例中，頂推頭332的盤體部334形成有六個過油孔336，但並不限於其所揭露之數量，在製造上可視實際需求而調整過油孔336之數量。舉例來說，盤體部334也可僅形成有一過油孔336，使過油孔336可提供煞車油流動的通道而連通儲液空間348、349，也可達到本發明的功效。
另一方面，制動機構3還包括一套設在蝸桿體331的襯套35、一設置在襯套35的內環面且套設蝸桿體331的防漏墊圈36，及一套設在蝸桿體331的油封37。襯套35與防漏墊圈36介於活塞34與齒輪322間，而油封37鄰近齒輪322且遠離活塞34的一側。透過防漏墊圈36與油封37雙重防護，可使填充在活塞34內部煞車油而不易滲漏。在本實施例中，襯套35為自潤襯套，可提供作動蝸桿33在螺旋前進或後退的潤滑效果。此外，制動機構3還包括一套設在活塞34的圍繞壁342的外表面的回位橡膠38，且可藉回位橡膠38具有之彈性回復力而幫 助活塞34回位。
附帶說明的是，由於作動蝸桿33的末端部能與油封37形成良好的套接，且作動蝸桿33的中段處螺旋部333與齒輪單元32的齒輪322是透過齒與齒相嚙合，又作動蝸桿33的頂推頭332的環部335能抵接於活塞34的肩部347，整體設計能使作動蝸桿33在作動時具備良好的抗震防鬆之效果，而不易相對於側腔室22產生晃動。
如圖2所示，當使用者按下電子式駐煞車系統的按鈕進而傳遞一觸發訊號(圖未示)時，此時在作動上不會連通液壓煞車系統來帶動活塞34，而是透過致動裝置帶動齒輪單元32轉動，齒輪單元32轉動時會同時帶動作動蝸桿33旋轉並使其沿作動方向D移動，也就是說，透過作動蝸桿33的環部335推抵活塞34的肩部347，使活塞34朝對應的煞車片31方向移動，進而使頂推頭332頂推活塞34使其推動對應的煞車片31，如圖5所示，並藉此讓煞車片31與煞車碟盤1產生摩擦力，而達到煞車效果。
當使用者按下解除電子式駐煞車系統的按鈕時，同樣地會發送一觸發訊號，或者是電子式駐煞車系統自動偵測時，使致動裝置帶動制動機構3的齒輪單元32反向轉動，又因齒輪單元32與作動蝸桿33之間的連動關係，使得作動蝸桿33會沿相反於作動方向D移動，而活塞34不再受作動蝸桿33推動，而被回位橡膠38帶動離開容置槽21，進而回復到圖2所示的位置，並解除兩煞車 片31夾持煞車碟盤1的狀態。
值得說明的是，若遇解除電子式駐煞車系統的按鈕失效時，也就是無法帶動作動蝸桿33後退時，此時，車廠維修技師可藉由維修工具如扳手等靠抵在外露於殼體2的蝸桿體331，強制將作動蝸桿33旋出而後退，進而回復到圖2所示的位置，而解除兩煞車片31夾持煞車碟盤1的狀態。
值得一提的是，若要作動蝸桿33加速移動，可將作動蝸桿33的螺旋部333的螺紋線數由單線螺紋設計更改為雙線螺紋、三線螺紋等多線螺紋態樣，而能增加導程，且齒輪單元32的齒輪322的齒數也對應調整。
參閱圖3與圖6，當使用者踩下煞車踏板(圖未示)時，此時不會連接致動裝置帶動制動機構3作動，而是利用液壓煞車系統的油路通道23(見圖3)連通的入油孔222注入更多煞車油至儲液空間348中，並驅使煞車油通過該等過油孔336往儲液空間349移動，透過藉由液體所具備之不可壓縮性而產生壓力驅動活塞34再推動煞車片31進而夾持煞車碟盤1。此時，回位橡膠38彈性變形並儲存一回復力。
當使用者鬆開煞車踏板時，先前注入儲液空間348、349中的煞車油將會從入油孔222流出而回到油路通道23，因為儲液空間348、349的液壓減少而使活塞34解除被推動的狀態，再配合回位橡膠38釋放回復力進而幫助活塞34回位至圖2所示的位置。
綜上所述，本發明碟式煞車制動器，由於制動機構3的齒輪單元32並被電子式駐煞車系統的致動裝置帶動，再帶動作動蝸桿33作動且作動蝸桿33為一體成型的，進而能減少組裝或維修人員在組裝或拆卸工時，從而進一步提高產品可靠度及信賴性，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧煞車碟盤
2‧‧‧殼體
21‧‧‧容置槽
22‧‧‧側腔室
221‧‧‧內壁
222‧‧‧入油孔
23‧‧‧油路通道
3‧‧‧制動機構
31‧‧‧煞車片
32‧‧‧齒輪單元
321‧‧‧傳動軸
322‧‧‧齒輪
323‧‧‧軸承
324‧‧‧連接處
33‧‧‧作動蝸桿
331‧‧‧蝸桿體
332‧‧‧頂推頭
333‧‧‧螺旋部
334‧‧‧盤體部
335‧‧‧環部
336‧‧‧過油孔
34‧‧‧活塞
341‧‧‧抵壓壁
342‧‧‧圍繞壁
343‧‧‧基壁
345‧‧‧第一內周面
346‧‧‧第二內周面
347‧‧‧肩部
348‧‧‧儲液空間
349‧‧‧儲液空間
35‧‧‧襯套
36‧‧‧防漏墊圈
37‧‧‧油封
38‧‧‧回位橡膠
D‧‧‧作動方向
L1‧‧‧第一軸線
L2‧‧‧第二軸線
圖1是一立體圖，說明本發明碟式煞車制動器的一較佳實施例，且圖中未繪出一煞車碟盤及二煞車片；圖2是一沿圖1的線2-2所截取的剖視圖，且圖中繪出一煞車碟盤及二煞車片；圖3是一沿圖1的線3-3所截取的剖視示意圖；圖4是一立體示意圖，說明該齒輪單元與該作動蝸桿的傳動關係；圖5是一剖視示意圖，作動蝸桿的頂推頭頂推一活塞使其推動對應的煞車片壓迫制動一煞車碟盤；及圖6是一剖視示意圖，說明與液壓煞車系統的油路通道連通的入油孔注入更多煞車油至儲液空間中，透過液壓驅動活塞再推動煞車片進而夾持煞車碟盤。
1‧‧‧煞車碟盤
2‧‧‧殼體
21‧‧‧容置槽
22‧‧‧側腔室
221‧‧‧內壁
222‧‧‧入油孔
31‧‧‧煞車片
32‧‧‧齒輪單元
33‧‧‧作動蝸桿
34‧‧‧活塞
348‧‧‧儲液空間
37‧‧‧油封
38‧‧‧回位橡膠
D‧‧‧作動方向
L1‧‧‧第一軸線

Claims (9)

  1. 一種碟式煞車制動器，用以制動繞著一第一軸線轉動的一煞車碟盤，該碟式煞車制動器包含：一殼體，形成一供該煞車碟盤容置的容置槽，及一與該容置槽相連通的側腔室；及一制動機構，包括兩個設於該容置槽內且分別位於該煞車碟盤相反側的煞車片、一可繞著垂直於該第一軸線的一第二軸線轉動且位於該側腔室內的齒輪單元、一個一體成型且與該齒輪單元相嚙合的作動蝸桿，及一可活動地設置於該側腔室內且面向該兩煞車片其中之一的活塞，該作動蝸桿具有一蝸桿體，及一凸設於該蝸桿體一端用以頂推該活塞的頂推頭，該蝸桿體包括一與該齒輪單元相嚙合的螺旋部，該齒輪單元轉動時可帶動該作動蝸桿沿一與該第一軸線平行的作動方向移動，以使該頂推頭頂推該活塞使其推動對應的該煞車片壓迫該煞車碟盤。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述碟式煞車制動器，其中，該齒輪單元具有一沿該第二軸線延伸的傳動軸，及一套設在該傳動軸且與該作動蝸桿的螺旋部相嚙合的齒輪。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述碟式煞車制動器，其中，該活塞具有一抵壓壁，及一自該抵壓壁一側向該作動蝸桿方向凸伸的圍繞壁，該圍繞壁包括一第一內周面，及一內徑大於該第一內周面內徑的第二內周面，該第一內周面與該第二內周面之間形成一肩部，該頂推頭呈一圓盤形並包括一與該蝸桿體相連接的盤體部，及一由該盤體部外周面徑 向朝外凸伸用以抵接於該肩部的環部。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述碟式煞車制動器，其中，該殼體、該圍繞壁與該作動蝸桿的部分蝸桿體與頂推頭共同界定一儲液空間，且該活塞的該抵壓壁及該圍繞壁與該作動蝸桿的頂推頭共同界定一儲液空間，該等儲液空間填充有煞車油。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述碟式煞車制動器，其中，該頂推頭的盤體部形成有一沿該作動方向延伸的過油孔。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述碟式煞車制動器，其中，該制動機構還包括一套設在該蝸桿體的襯套、一設置在該襯套的內環面且套設該蝸桿體的防漏墊圈，該襯套與該防漏墊圈介於該活塞與該齒輪間。
  7. 根據申請專利範圍第4項所述碟式煞車制動器，其中，該制動機構還包括一套設在該蝸桿體的油封，該油封位於鄰近該齒輪且遠離該活塞的一側。
  8. 根據申請專利範圍第2項所述碟式煞車制動器，其中，該齒輪單元還具有二分別套設在該傳動軸兩端部且接合於該殼體的軸承。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述碟式煞車制動器，其中，該作動蝸桿的螺旋部螺紋線數可為單線螺紋、雙線螺紋及三線螺紋其中之一。
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