机动车辆的电的制动执行器的制作方法

文档序号:20012112发布日期:2020-02-22 04:22阅读:186来源:国知局
机动车辆的电的制动执行器的制作方法

本发明涉及用于机动车辆的电的(电动的)制动执行器,其具有:执行器壳体、电动马达、以及多级的传动装置。此外,本发明还涉及具有这样的电的制动执行器的机动车辆。



背景技术:

电的制动执行器往往地被安装到机动车辆中。例如,借助这样的制动执行器可以定固并松开电的驻车制动器。根据对制动执行器的使用而定地,它一方面可以由用户借助开关来手动操纵,或者另一方面可以经由控制器来自动驱控或调节。因此,例如通过自动松开驻车制动器对于用户来说可以简化起动,尤其是在上坡路上的起动。

此外,基于电的控制,不再需要手制动杆以及与其接驳的牵引绳,由此能够节约成本和结构空间。

但这样制动执行器的应用并不限于驻车制动器。例如也能想到的是,将这些制动执行器用于牵引力操控与电子稳定程序(esp)以及用在机动车辆的行车制动器中。

通常,电的制动执行器具有尤其高速运转的具有滑磨换向器的电刷系统的低压直流马达(下文被称为电动马达或由电刷整流的电动马达)以及由该低压直流马达驱动的传动装置。为了使转矩的传动比尽可能大,在此以传统的方式在传动装置中设置有多个传动级。由此一方面减少了因高转速引起的噪声生成,并且另一方面给予了用于制动机动车辆所需的相对较高的转矩。

在de102015008568a1中公开了一种执行器,其中,由传动装置板承载传动装置。该传动装置板要么可以实施为执行器壳体的一部分,要么可以实施为传动装置壳体的一部分,该传动装置壳体又装配在执行器壳体中。在此,电动马达单独紧固在执行器壳体中。

此外可能的是,将由电刷整流的电动马达移入到传动装置壳体中或紧固在该传动装置壳体上。在第一传动级中,布置在电动马达的马达轴上的小齿轮与一个齿轮啮合,其中,马达轴支承在电动马达的电刷系统中,而该齿轮支承在执行器壳体或传动装置壳体中的转轴上。在此,齿轮的转轴与小齿轮的轴之间的距离的所谓的公差链尤其是分别与马达壳体、执行器壳体或传动装置壳体和电刷系统的公差有关,也就是说,由这些公差得出了齿轮的与小齿轮的转轴的距离的公差范围。

对于传动级的齿轮的与小齿轮转轴的距离来说,尤其是对于第一传动级中的齿轮的转轴与容纳小齿轮的轴的距离来说,尽可能小的公差范围是值得期待的。以此可以在尤其是在第一传动级中的相应较高的转速的情况下避免相对较大的磨损和相对较大的噪声生成。然后,在第一传动级中,齿轮和小齿轮此外还由于相对较小的转矩而可能具有相应较小的模数。



技术实现要素:

本发明的任务是说明一种特别适用的电的制动执行器,其包括由电刷整流的电动马达和传动装置。在此,针对传动装置的相应的传动级的齿轮的转轴距离的公差链,尤其是针对第一传动级的公差链,应尽可能小。

该任务根据本发明通过权利要求1的特征来解决。有利的改进方案和设计方案是从属权利要求的主题。

在此,尤其是被设置成用于机动车辆的电的制动执行器包括执行器壳体,该执行器壳体由第一壳体半壳和第二壳体半壳形成;以及电动马达和多级的传动装置,该传动装置具有由电动马达驱动的第一传动级和具有从动齿轮的最末传动级。在此,电动马达具有马达壳体、换向器以及具有罐状的电刷架的电刷系统。通过适当方式,罐状的电刷架包括底部以及与底部成型的在圆周侧基本上是闭合的电刷架套环(电刷架套),该底部具有用于马达轴的轴贯穿部,该马达轴具有相对轴固定的第一小齿轮。

在形成载体单元的情况下,传动装置板尤其整体式地成型到电刷架上:在载体单元中设置有至少一个第一轴承座以用于容纳第一传动级的第一齿轮的第一支承转轴。在此,在形成第一传动级的情况下,第一齿轮与相对轴固定的第一小齿轮啮合。

特别有利地,通过将具有相对轴固定的第一小齿轮的马达轴以及与相对轴固定的小齿轮啮合的第一齿轮的第一支承转轴支承在同一构件上,即载体单元上,使得显著减小了针对第一支承转轴相对马达轴的距离的公差链。由此减少了第一齿轮和第一小齿轮以及马达轴、第一支承转轴及其轴承的噪声生成和磨损。此外,由于载体元件的整体式的实施方案,使得需要相对较少的(装配)接口,由此简化了传动装置以及发动机的装配,并且由此节约制造成本。

小齿轮在此被理解为传动级的具有较少齿数的齿轮,其中,在具有传动比大于1的传动级中,小齿轮也是驱动齿轮。

在适宜的改进方案中,载体单元的电刷架在远离电刷架套环的底部侧上具有用于轴承的轴承容纳部。轴承容纳部适宜地构造为在底部侧上隆起的且套环状地包围轴贯穿部的成型部。在此,轴承尤其实施为滑动轴承或烧结轴承。

根据有利的实施方案,在第一传动级与最末传动级之间布置有第一中间级以及第二中间级。在此,小齿轮将分别驱动与之相比相对较大的齿轮,由此能够以有利的方式实现相对较高的传动比,这对于制动器的运行尤为必要。

但也能想到不具中间级、具有唯一的中间级或具有两个以上的中间级的实施方案。根据实施方式而定地,于是对从动齿轮施加有相应的转矩,并且从动齿轮具有相应的转速。由此可以相应地使制动执行器与所设置的应用相匹配。

根据有利的改进方案,第一齿轮构造为具有斜齿部的齿圈。换而言之,第一中间级的齿轮非实心地实施。第一齿轮以节省材料的方式呈罐状留空并具有内齿部,从而使与内齿部啮合的相对轴固定的第一小齿轮至少部分地布置在留空部中,由此还能够实现有利地节省空间的实施方案。此外,基于第一齿轮的以及与之啮合的相对轴固定的小齿轮的斜齿部,有利地减少了噪声生成。

在适宜的设计方案中,第一齿轮与第一中间级的第二小齿轮形成第一双齿轮。在此,双齿轮被理解为两个同轴布置的、相互抗相对转动的且尤其是一体式(即整体式)形成的直齿轮。

根据有利的实施方案,第一支承转轴的第一轴承座布置在载体单元的电刷架中。优选地,该支承转轴在此容纳在电刷架的与一体式成型的传动装置板相对置的一侧上。由此,在传动装置板区域内的结构空间基本上可供后续传动级使用,从而得到了传动装置的特别节省空间的实施方案。第一支承转轴的第二轴承座相应地布置在执行器壳体的第二壳体半壳中。

根据适宜的实施方案,具有第二齿轮和第三小齿轮的第二双齿轮被第二支承转轴容纳。在此,在形成第一中间级的情况下第二齿轮与第二小齿轮啮合。

在此,在适宜的设计方案中,第二支承转轴被第二支承转轴的第一轴承座和第二支承转轴的第二轴承座容纳。在此,第二支承转轴的第一轴承座布置在载体单元的传动装置板的朝向第二壳体半壳的一侧上,而第二支承转轴的第二轴承座相应地布置在第二壳体半壳中。

此外,根据有利的改进方案,在形成第二中间级的情况下,第二双齿轮的第三小齿轮与各第三双齿轮的至少两个双齿轮啮合。在下文中,为了更清楚地概述,提出仅具有两个第三双齿轮的实施方案。

在此,两个第三双齿轮分别被第三支承转轴容纳,根据适宜的改进方案,其第一轴承座布置在载体单元的传动装置板的朝向第一壳体半壳的一侧上,而其第二轴承座相应地布置在执行器壳体的第一壳体半壳中。

由于第一支承转轴、第二支承转轴和两个第三支承转轴均支承在尤其是整体式形成的电刷架中,使得减小了针对相应的传动级的公差链,并且有利地降低了各自的齿轮和小齿轮及其轴承和支承转轴的磨损。

根据有利的改进方案,为了尽可能节省结构空间地构造传动装置,载体单元的传动装置板具有阶梯形状,该阶梯形状具有第一阶梯区域和与该第一阶梯区域在第二壳体半壳的方向上平行间隔的第二阶梯区域以及与它们基本上垂直布置的连接区域。第二双齿轮和两个第三双齿轮以如下方式支承,即,使得第二双齿轮的小齿轮和相应第三双齿轮的与其啮合的两个齿轮都布置在传动装置板侧。在此,第二双齿轮布置在朝向第二壳体半壳的一侧上,而两个第三双齿轮布置在朝向第一壳体半壳的一侧上。以适当方式,第二双齿轮支承在第一阶梯区域中,而两个第三双齿轮支承在第二阶梯区域中。传动装置板的连接区域在第三小齿轮的区域中被留空,从而使第三小齿轮与两个第三齿轮能够有利地实现啮合。

在适宜的改进方案中,在最末传动级中,第三双齿轮的第四小齿轮分别与从动齿轮啮合。由于这种并联,实现了从第三小齿轮到从动齿轮的功率分流。由此,在最末传动级中,由于相对较高的地起作用的转矩,有利地减小了由运行所引起的相对较高的荷载进而减少了第四小齿轮和从动齿轮的与之相应的磨损。

根据适当的改进方案,从动齿轮与从动小齿轮形成第四双齿轮。在此,从动小齿轮被设置成用于与从动部分耦合。在此,从动部分可以是通向制动执行器从动轴的耦合部分或者可以是另外的减速传动装置的、尤其是行星传动装置的组成部分。

在有利的实施方案中,执行器壳体的第一壳体半壳具有在壳体内侧隆起的用于第四双齿轮的从动齿轮的以及用于从动齿轮轴承,例如滑动轴承或烧结轴承的贯穿部。

为了支承第四双齿轮,此外根据适宜的改进方案,还在内侧于执行器壳体的第二壳体半壳上成型有用于容纳从动齿轮的第四支承转轴。

根据有利的构造方案,借助相应的支承转轴以相对于马达轴轴线平行的方式容纳有传动装置的齿轮和小齿轮,由此使传动装置构造为直齿轮传动装置。由此尤其能够实现传动装置的节省结构空间的实施方案。

附图说明

下面结合附图详细说明本发明的实施例。其中:

图1以立体的分解图示出电的(电动的)制动执行器,其具有执行器壳体的第一壳体半壳和第二壳体半壳以及有刷的电动马达和支承在载体元件上的传动装置;

图2以分解图示出根据图1的制动执行器的传动装置,其具有分别容纳第一双齿轮、第二双齿轮或两个第三双齿轮的第一支承转轴、第二支承转轴和两个第三支承转轴以及第四双齿轮和布置在电动马达的马达轴上的第一小齿轮;

图3a以更大的比例在立体视图中示出图1的载体元件,该载体元件在其朝向电动马达的一侧上具有轴贯穿部和两个第三支承转轴的两个第一轴承座;

图3b以立体视图示出图1的载体元件,该载体元件在其远离电动马达的一侧上分别具有第一支承转轴的和第二支承转轴的第一轴承座以及第一支承转轴和第二支承转轴;

图4a以俯视图示出第一壳体半壳的朝向传动装置的一侧,该侧具有两个第三支承转轴的两个第二轴承座以及贯穿部;以及

图4b以俯视图示出第二壳体半壳的朝向传动装置的一侧,该侧分别具有第一支承转轴的或第二支承转轴的第二轴承座以及第四支承转轴。

彼此相应的部分在各图中标有相同的附图标记。

具体实施方式

图1中示出了用于(未进一步示出的)机动车辆的电的制动执行器2。制动执行器2具有执行器壳体4,该执行器壳体被两件式地实施,其具有第一壳体半壳4a和第二壳体半壳4b。第一壳体半壳4a具有基本上呈圆柱形的壳体区域4c,该壳体区域覆盖具有马达壳体8的电动马达6以及制动执行器2的传动装置10的基本上朝向电动马达6的一部分。图2中更详细地示出了传动装置10的各个部件。

第一壳体半壳4a具有插槽12,该插槽中布置有电动马达6的电接口14,用于为其进行供电且必要时对其进行控制。以有利的方式,插槽12附加地具有探出元件14,以用于与插塞器接口(未示出)的相应的轮廓锁定。

图2以分解图示出了安装在载体单元16的传动装置10和布置在载体单元16上的电动马达6,其中不具有马达壳体8。在此,通过将传动装置板18尤其整体式地成型到电刷系统22的基本上呈罐状的电刷架20上地形成载体单元16。

设置的是,电刷架20封闭了呈罐状的马达壳体8的壳体开口。为此,电刷架20具有底部20a以及形状锁合地(formschlüssig)部分地移入到壳体开口的电刷架套环20b。此外,在电刷架套环20b上的外侧还布置有支撑凸缘26,马达壳体贴靠到该支撑凸缘上。此外,在电刷架套环20b上的外侧设置有卡锁轮廓28,该卡锁轮廓在装配状态下在形成卡锁连接的情况下容纳马达壳体8的相应的卡锁钩30。

在电刷架20的内部还成形有用于尽可能节省空间地容纳电刷系统22的电刷38的适当轮廓(兜部)32以及用于容纳未进一步示出的抗扰电容器的兜部34和用于抗扰扼流圈的兜部36(图3a和3b)。抗扰电容器和抗扰扼流圈用于改善电动马达6相对于电动马达6周围环境内的未示出的另外的器件的电磁兼容性(emv)。

例如与直流电源联接的电刷系统22的电刷38借助弹簧元件40压靠电动马达6的换向器42上以用于建立滑磨接触。在此,换向器抗相对转动地与马达轴44接驳,从而使该换向器随同马达轴44转动,由此借助电刷38以正确的相位对换向器42通电。为了更清楚地概述,换向器42又与未示出的线圈绕组联接,这些线圈绕组以适当方式布置在转子46上。在以正确的相位对线圈绕组通电的情况下,基于借助被电流穿流而过的线圈绕组所产生的磁场与定子48的磁场的相互作用,使得转子46驱动抗相对转动地与其连接的马达轴44。在此,转子46为了减低涡流损耗在该转子中实施为由层叠的单片材构成的所谓的叠片组,也就是说,转子46具有由多个相互平行并与马达轴44垂直布置的单片材(片材层)构成的结构。

在此,马达轴44在转子侧借助容纳在马达壳体8的轴承座52中的球面轴承50支承。为了在从动侧支承马达轴44,在电刷架20的底部20a中设置有轴贯穿部54。在此,在远离电刷架套环20b的底部侧上还成型有隆起的并以套环状包围轴贯穿部54的用于轴承58,尤其是用于滑动轴承或烧结轴承的轴承容纳部56。

传动装置10多级地实施。在此,该传动装置具有第一传动级60、第一中间级62、第二中间级64和最末传动级66。为了形成这些传动级,设置有第一双齿轮68、第二双齿轮70、两个第三双齿轮72a和72b以及第四双齿轮74,其中,它们相应地借助第一支承转轴76、第二支承转轴78、两个第三支承转轴80a、80b或第四支承转轴82能转动地支承。支承转轴76、78以及80a、80b在一侧分别容纳在载体单元16的第一轴承座84、86或88a、88b中,而在另一侧分别容纳在布置于执行器壳体4中的第二轴承座90、92或94a、94b中。第四支承转轴82由布置在第二壳体半壳4b中的并在壳体内侧隆起的整体式的成型部形成。在此,双齿轮68、70、72a和72b以及双齿轮74借助轴线平行于马达轴44的相应的支承转轴76、78、80a和80b或82来支承,从而使传动装置10实施为直齿轮传动装置。

在第一传动级60中,相对轴固定的第一小齿轮96与第一双齿轮68的具有内齿部的第一齿轮98啮合。因此,第一齿轮98被实施为齿圈。基于第一齿轮98的内齿部,使得第一传动级60在传动比(ü)大于1(ü>1)的情况下被节省空间地实施。相对轴固定的第一小齿轮96以及与其啮合的第一齿轮98也具有斜齿部,由此尤其是在第一传动级60的相应高的转速的情况下降低了发出噪声的风险。

第一齿轮98与第二小齿轮100形成第一双齿轮68,该第一双齿轮借助第一支承转轴76能转动地被支承。在此,第一支承转轴76的第一轴承座84在载体单元16的电刷架20中布置在其远离电刷架套环20b的底部侧上,而第一支承转轴76的第二轴承座90在执行器壳体4的第二壳体半壳4b中内侧地布置(图4b)。

第二双齿轮70具有第二齿轮102和第三小齿轮104。第二齿轮102在形成第一中间级62的情况下与第一双齿轮68的第二小齿轮100啮合。

第二支承转轴78的第一轴承座86在载体单元16的传动装置板18中布置在其朝向第二壳体半壳4b的一侧上,而第二支承转轴78的第二轴承座92布置在第二壳体半壳4b的内侧上。

第二中间级64包括第二双齿轮70的第三小齿轮104,其与结构相同的第三双齿轮72a和72b的两个齿轮106a和106b啮合。两个第三支承转轴80a和80b的两个第一轴承座88a和88b分别布置在载体单元16的传动装置板18的朝向第一壳体半壳4a的一侧上。两个第三支承转轴80a或80b的两个第二轴承座94a和94b布置在执行器壳体4的第一壳体半壳4a中(图4a)。

为了节省结构空间地容纳传动装置10,载体单元16的传动装置板18具有阶梯形状,该阶梯形状具有第一阶梯区域18a和与该第一阶梯区域18a在第二壳体半壳4b的方向上平行间隔开的第二阶梯区域18b以及与它们垂直布置的连接区域18c(图3a和3b)。第二双齿轮70和两个第三双齿轮72a和72b以如下方式被支承,即,使得第二双齿轮70的小齿轮104和与其啮合的第三双齿轮72a或72b的两个齿轮106a和106b都布置于传动装置板侧。在此,第二双齿轮70布置在朝向第二壳体半壳4b的一侧上,而两个第三双齿轮72a和72b布置在朝向第一壳体半壳4a的一侧上。在此,为了能够实现啮合,第二双齿轮70支承在第一阶梯区域18a中,两个第三双齿轮72a和72b布置在与第一阶梯区域18a平行间隔开的第二阶梯区域18b中,其中,传动装置板18的连接区域18c在第三小齿轮104a的区域中还具有留空部18d。

在最末传动级66中,相应的第三双齿轮72a或72b的两个第四小齿轮108a和108b与从动齿轮110啮合。

由于两个第三双齿轮72a和72b并联,实现了从第三小齿轮104到从动齿轮110的功率分流。此外,降低了两个第三小齿轮108a和108b以及从动齿轮110的磨损。

从动齿轮110与从动小齿轮112形成第四双齿轮74,其中,从动小齿轮112被设置成用于与示意性概略绘出的从动部分114耦合。

为了支承第四双齿轮74,由第四支承转轴82容纳该第四双齿轮,其中,第四支承转轴82成型在第二壳体半壳4b的朝向传动装置10的一侧上。此外,第一壳体半壳4a还具有在壳体内侧隆起的贯穿部116,以用于从动小齿轮112并用于从动齿轮轴承118(图1和4a)。

此外,第一壳体半壳4a在从动部分侧和用于从动部分114的贯穿部116的圆周侧具有突出的具有通孔122的保持兜部120以用于装配在机动车辆的相应的部位上(图1和4a)。

本发明不局限于前文描述的实施例。确切而言,在不脱离本发明主题的情况下,本领域技术人员也能由此推导出本发明的其他变型方案。特定而言,在不脱离本发明主题的情况下,所有结合实施例描述的单个特征也能以其他方式相互组合。

附图标记列表

2制动执行器

4执行器壳体

4a第一壳体半壳

4b第二壳体半壳

4c柱体形的壳体区域

6电动马达

8马达壳体

10传动装置

12插槽

14第一壳体半壳的探出元件

16载体单元

18传动装置板

18a第一阶梯区域

18b第二阶梯区域

18c连接区域

18d留空部

20电刷架

20a电刷架的底部

20b电刷架套环

22电刷系统

26支撑凸缘

28电刷架的卡锁轮廓

30马达壳体的卡锁钩

32用于电刷的兜部

34用于抗扰电容器的兜部

36用于抗扰扼流圈的兜部

38电刷

40弹簧元件

42换向器

44马达轴

46转子

48定子

50球面轴承

52马达壳体的轴承座

54轴贯穿部

56轴承容纳部

58轴承

60第一传动级

62第一中间级

64第二中间级

66最末传动级

68第一双齿轮

70第二双齿轮

72a、72b第三双齿轮

74第四双齿轮

76第一支承转轴

78第二支承转轴

80a、80b第三支承转轴

82第四支承转轴

84第一支承转轴的第一轴承座

86第二支承转轴的第一轴承座

88a、88b第三支承转轴的第一轴承座

90第一支承转轴的第二轴承座

92第二支承转轴的第二轴承座

94a、94b第三支承转轴的第二轴承座

96第一小齿轮

98第一齿轮

100第二小齿轮

102第二齿轮

104第三小齿轮

106a、106b第三齿轮

108a、108b第四小齿轮

110从动齿轮

112从动小齿轮

114从动部分

116贯穿部

118从动齿轮轴承

120保持兜部

122通孔

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