专利名称：用于机电式制动执行机构的分总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车制动器领域。确切地说，本发明涉及制动执行机构的分总成的改进结构，该分总成设置用于机电驱动式驻车制动器或者机电驱动式脚踏制动器。
背景技术：
电动式驻车制动器(EPB)越来越取代常见的驻车制动器，驻车制动器通过拉索将由驾驶员施加的力转化为车轮制动器上的压紧力。电动式驻车制动器的优点在于其可利用现代航空用电子装置的可控性。由此开创了用于驻车制动器的新的应用可能性，例如像用于实现坡起辅助功能(坡道停车功能)。电动式驻车制动器一般包括机电式制动执行机构，其通过可机械移动的制动活塞施加压紧力至车轮制动器。制动执行机构基本上通过由马达和传动装置组成的分总成限定，该分总成阻尼支承在壳体内并安装于车轮内。现在，特殊的挑战在于设计一种功率强劲且磨损少的、同时结构紧凑的机电式制动执行机构，以减轻重量并节省地方。此时，为了提高功率能力，通常采用多级传动装置以获得由电动机产生的转动运动的大传动比(典型的传动比为120:1)。但随着传动装置变得越来越复杂，该制动执行机构的磨损潜在可能性增大，由此又不利地影响该制动执行机构的使用寿命。从专利申请DE102004048700A1中知道了机电式制动执行机构，其具有电动机和三级传动装置。该传动装置包括两个先后的齿轮传动级，其在从动侧后接有一个行星传动级。另外，安置在一个承载件一侧的两个传动轴设置用于支承两个齿轮传动级和一个行星齿轮传动级的中心齿轮。该传动装置组成部件的构造和稳定的机械支承对于一方面缩小制动执行机构体积且另一方面延长其使用寿命是重要的。例如，承受高载荷的传动装置组成部件的不充分支承加剧了传动装置中的磨损，由此一来，该制动执行机构的使用寿命缩短且效率降低。
发明内容
本发明基于以下任务，提出一种用于机电式制动执行机构的改进结构，其在传动装置组成部件支承和结构空间方面得到优化。为此，提供一种用于机电式制动执行机构的分总成，它包括用于产生力矩的驱动装置和用于传递力矩的传动装置。该传动装置先后包括第一、第二和第三传动级，其中，第二传动级呈齿轮传动装置形式，第三传动级呈行星齿轮传动装置形式，并且第三传动级的行星齿轮架容纳了:用于第三传动级的中心齿轮的第一传动轴，第二传动级的与该中心齿轮抗转动连接的从动侧齿轮，以及用于第三传动级的行星齿轮的支承件。根据第一实施方式，第一传动级可以呈齿轮传动装置形式。在此情况下，第一传动级的从动侧齿轮可以与安装在该驱动装置的驱动轴上的驱动侧齿轮啮合。在一个替代实施方式中，第一传动级能以皮带传动装置形式构成，其中力矩传递通过齿带来进行，齿带在驱动轴上的主动侧皮带轮和第一传动级的从动侧皮带轮之间被绷紧。第一传动级的从动侧齿轮或皮带轮可以与第二传动级的驱动侧齿轮同心布置并且可与之抗转动连接。根据另一个实施方式，第一传动级的从动侧齿轮或皮带轮可以与第二传动级的驱动侧齿轮一体形成。第二传动级的驱动侧齿轮本身可以与第二传动级的从动侧齿轮啮合。作为其替代方式，第二传动级的该驱动侧齿轮可以与第二传动级的从动侧齿轮通过中间齿轮相连。第二传动级的从动侧齿轮可以与呈行星齿轮传动装置形式的第三传动级的中心齿轮抗转动连接。该中心齿轮可以与第二传动级的从动侧齿轮同心布置。作为其替代方式，该中心齿轮可以与第二传动级的从动侧齿轮一体形成。一体形成的优点在于传动装置组成部件的减少，由此简化了安装并且延长了该分总成的使用寿命。通过行星齿轮架容纳该第一传动轴能以抗转动方式或可转动方式来实现。因此，第一传动轴可以与该行星齿轮架抗转动连接。行星齿轮架和第一传动轴可以一体形成或由两个部件构成。在另一个实施方式中，第一传动轴可转动支承在行星齿轮架之上或之内。行星齿轮架可以呈盘状。盘状的行星齿轮架可以在形成有用于容纳行星齿轮的支承件的一侧居中地容纳第一传动轴。安装在行星齿轮架之上或之内的第一传动轴可沿行星齿轮架的转动轴线延伸入该空间。通过在行星齿轮架上直接容纳第一传动轴，“中心齿轮和第二传动级的与之抗转动连接的从动侧齿轮”以及“该行星齿轮”双方可以安置在该行星齿轮架上。通过这种方式，该行星齿轮和该中心齿轮可以共同且彼此空间关系固定地安装于行星齿轮架上。在行星齿轮架的背面，能以力矩传递配合方式设置用于输出力矩的从动件。从动侧构件可以呈销轴状并且与行星齿轮架同心布置。根据一个实施方式，从动件、行星齿轮架和第一传动轴能够一体地形成。另外，该分总成可以包括固定件，其设置用于相对于该驱动装置空间布置该传动装置。根据一个替代实施方式，固定件可以呈承载件形式，该驱动装置和传动装置在该承载件上组装成可独立操纵的分总成。由此一来，该分总成的所有组成部件可以立体设置在该承载件并固定于其上。在此方面的一个实施方式中，没有传动装置组成部件安置在该制动执行机构的壳体上，由此改善该分总成的安装、稳定性和效率。在固定件上可以形成该传动装置的组成部件。例如，一个内齿轮和/或第二传动轴可以形成在该固定件之上或之内。在一个实施方式中，该内齿轮和/或第二传动轴与该固定件一体形成。该传动装置组成部件集成在该固定件上导致待安装的传动装置组成部件的数量减少，由此，不仅简化了安装，而且延长了该制动执行机构的使用寿命。通过集成在运行中承受高载荷的传动装置组成部件例如像行星齿轮传动装置的内齿轮，消除了可能因承受高载荷而随时间松弛的机械连接。另外，通过该固定件的适当设计，该分总成的结构空间可以得到优化。在一个实施方式中，该固定件具有阶梯状结构，其中在该固定件的第一端上形成的内齿轮下陷成在固定件的第二端呈圆柱形限定出的容腔。由此一来，可以使从动侧的传动装置组成部件在轴向上相对于该驱动装置移动，结果，该分总成的轴向尺寸被减小。
另外，该分总成可包括对中件。该对中件可被固定在该固定件上。该对中件可如此形成，它连同固定件一起限定出笼形容腔，该传动装置的传动部件保护容纳在该容腔中。另外，该对中件可以包括轴承，其设置用于在对中件上支承第一和第二传动轴。也能在两侧(可转动或抗转动)安装两个传动轴，其中第一传动轴在其第一端安装在固定件上并在其第二端安装在行星齿轮架上，而第二传动轴在其第一端安装在固定件上并在其第二端安装在对中件上。传动轴的两侧安装有以下优点，径向作用于传动轴的力被分散，由此阻止传动轴的轴向变形。该制动执行机构还可以包括保持件，其设置用于在内齿轮中可转动地支承行星齿轮架连同安放在其上的行星齿轮。保持件可以成简单的环形，它可精确配合地安装在内齿轮的底侧上。通过这种方式，可以阻止行星齿轮架从内齿轮中掉出。本发明还提出一种机电式制动执行机构，其包括上述的分总成、壳体和至少两个阻尼件，其中所述至少两个阻尼件设置在分总成和壳体之间以便在壳体内阻尼地支承该分
。所述至少两个阻尼件可以安装在该分总成的固定件上，在这里，该分总成通过这些阻尼件安置在壳体的壳体下部上。这些阻尼件可以呈块状、环状、O形环状、L形或T形。这些阻尼件可由具有不同的弹簧阻尼常数的弹性体材料构成。另外，该分总成的驱动装置可以单独地相对于壳体下部被阻尼减振。本发明还涉及电动驻车制动器，它包括机电式制动执行机构或者本发明的分总成以及用于将由制动执行机构所产生的转动运动转换为直线运动的后置的直线运动和旋转运动转换器。
从以下的附图中得到本文所述的用于机电式制动执行机构的分总成的其它细节、优点和方案，其中:图1是机电式制动执行机构的一个实施例的透视图；图2是根据图1的机电式制动执行机构的总成的剖视图；图3是根据图1的机电式制动执行机构的分总成的安装好的传动装置的透视图；和图4是根据图2的分总成的传动装置的分解视图。
具体实施例方式以下将描述用于电动驻车制动器的机电式制动执行机构的分总成的一个实施例。附图中保持一致的零部件在此用相同的附图标记表示。例如像“顶侧”、“底侧”或者说“上侦Γ、“下侧”的说明涉及如图所示的总成取向。显然，该分总成一般平放安装在电动驻车制动器内。图1在透视图中示出了机电式制 动执行机构I的一个实施例的主要构件。机电式制动执行机构I具有减振阻尼支承在保护壳体2里的分总成6。分总成6包括具有驱动轴11和与之相连的传动装置7的驱动装置10。传动装置7具有三个先后相继的级，其中，第一和第二传动级12、14呈齿轮传动装置形式，第三传动级16呈单级行星齿轮传动装置形式。
壳体2由两个部分构成，包括壳体下部3和壳体上部4。壳体下部3用于容纳分总成6并因而在其空间设计方面匹配于分总成6的尺寸。因此，壳体下部3具有圆柱形的空腔，驱动装置10的电动机容纳在该空腔内。另外，在圆柱形空腔的侧面，一体形成有包括触点销的电气插接机构5，用于给驱动装置10供电并控制驱动装置。壳体上部2呈盖状。它在本实施例中王要完成保护S封功能。在将分总成6装入壳体下部3后，壳体下部3与壳体上部4焊接。图2清楚示出了分总成6在壳体2内的阻尼支承。分总成6的支承通过两个或更多的阻尼件100a-b、102a_c、104a_b来进行。在此情况下，电动机利用圆柱形的阻尼件104a相对于壳体下部3被阻尼支承。同时，传动装置7通过两个安装在固定件40上的阻尼件100a-b并通过其它三个安置在传动装置7的保持件60上的阻尼件102a-c阻尼地支承在壳体下部3内。另外三个塞状的阻尼件104b设置用于在顶侧相对于壳体上部4阻尼地支承对中件20。每个阻尼件100a-b、102a-c、104a_b由具有特定的弹簧阻尼常数的弹性体材料构成并且形成和设定尺寸，它们在壳体2内的相应接触部位最佳阻尼该分总成6。图3示出了安装好的传动装置7的透视图。结合图3将看到传动装置7相对于固定件40和对中件20的布置。对中件20具有板状的主体21，在主体一端的底侧一体形成有机械插合连接件22，并且在其另一端的底侧一体形成有另外两个相互间隔的机械插合连接件24a_b。插合连接件22、24a-b呈臂状并且从对中件20的底侧起竖直向下延伸。另外，在对中件20上形成两个相互间隔的用于顶侧容纳第一和第二传动轴46、52的轴承26、28以及一个圆形开口 25，驱动装置10的驱动轴11无接触地伸入该圆形开口中。固定件40同样呈板状并且在其顶侧具有三个机械插合连接件42a_c，其中，插合连接件42a-c的空间布置对应于该对中件20的插合连接件22、24a-b的空间布置。通过机械插合连接件22、24a-b和42a-c，对中件20通过压配合与固定件40相互连接，其中，通过臂状插合连接件22、24a-b的长度限定出在固定件40的顶侧与对中件20的底侧之间的竖直距离。通过此方式，与固定件40机械连接的对中件20形成笼形容腔，该笼形容腔设置用于容纳并稳定支承传动装置组成部件。在固定件40的底侧，侧向一体形成两个承载件43 (在图3中因透视图缘故而只能看到一个承载件)，它们竖直向下延伸并用阻尼件100a-b被围起来。用阻尼件100a-b包围的承载件3设置用于在制动执行机构I的壳体2内阻尼地支承在固定件40和对中件20之间构成的传动装置7。而且，固定件40被构造成限定驱动装置10关于传动装置7的空间位置。为此，在固定件40的第二端的底侧形成一个圆柱形容纳空间44，驱动装置10被安装在该容纳空间里(图1)。通过在承载件40内的圆形开口 45，可让驱动装置10的驱动轴11连同插套于其上的齿轮18穿过，从而驱动侧齿轮18设置在对中件20和固定件40之间的容腔里并且与第一传动级12的从动侧齿轮30啮合。在一个替代实施方式中，固定件40附加配设有用于驱动装置10的紧固机构。在此情况下，驱动装置10被固定安装在固定件40上，从而借助固定件40将驱动装置10和传动装置7组装成一个可独立操纵的分总成6。结合图2和图4，现在将详细描述传动装置7的结构。图4以分解视图形式示出了传动装置7的若干独立构件，该传动装置包括三个传动级12、14和16。图2示出了机电式制动执行机构I的剖视图。第一传动级12呈齿轮传动装置形式，其中，驱动侧齿轮18(图2)以力矩传递配合方式与驱动装置10的驱动轴11连接。驱动侧齿轮18与第一传动级12的从动侧齿轮30啮合。第一传动级12的从动侧齿轮30与第二传动级14的驱动侧齿轮32抗转动连接。第二传动级14也包括齿轮传动装置，其包括两个齿轮32和34。第二传动级14的驱动侧齿轮32本身与第二传动级14的从动侧齿轮34啮合。在第二传动级14的从动侧齿轮34的底侧上，与从动侧齿轮34同心且与之抗转动相连地形成了第三传动级16的中心齿轮36。中心齿轮36是该行星齿轮传动装置的一部分，它构成传动装置7的第三传动级16。第一和第二传动级12、14分别包括两个相互啮合的制有外齿的齿轮，其中各从动侧齿轮32、36与相应的驱动侧齿轮30、34相比具有较大的直径和更多的齿。通过这种方式，获得了在驱动装置上产生的转动运动的大传动比。第一传动级12的从动侧齿轮30具有连贯的轴向孔，第二传动级14的驱动侧齿轮32抗转动地安装在该轴向孔中。第二传动级14的驱动侧齿轮32还具有让第二传动轴46穿过的轴向孔(图2)。按照相同的方式形成了第二传动级14的从动侧齿轮34和与之抗转动连接的中心齿轮36。中心齿轮36也具有用于容纳第一传动轴52的轴向孔。第三传动级16的行星齿轮传动装置为单级形式并接设在两个齿轮传动级12、14后面。该行星齿轮传动装置包括:带有安装于其上的第一传动轴52的行星齿轮架56、三个形状相同的行星齿轮54、内齿轮48和中心齿轮36。行星齿轮架56呈盘状。三个形状相同的行星齿轮54通过销形支承件70 (图2)分别可转动地支承在其顶侧。这些销形支承件70平行于该转动轴线地设置在盘形行星齿轮架56上。在行星齿轮架56的中心，第一传动轴52抗转动安装在行星齿轮架56上。第一传动轴52垂直于行星齿轮架56的顶侧并以其纵轴线沿行星齿轮架56的转动轴线延伸。也可以想到第一传动轴52与行星齿轮架56作为一体构件来形成。这种设计的优点在于省掉了第一传动轴52在行星齿轮架56上的固定。抗转动固定在行星齿轮架56上的第一传动轴52被设置用于:在行星齿轮架56上支承地容纳中心齿轮36和第二传动级14的与之抗转动连接的从动侧齿轮34。因此，行星齿轮54和中心齿轮36可共同支承在行星齿轮架56上，由此一来，在中心齿轮36和行星齿轮54之间的间隙补偿是多余的，由此延长行星齿轮传动装置的使用寿命并提高其效率。在行星齿轮架56的底侧，以形状配合方式安装有从动件58。从动件58呈轴销状并与行星齿轮架56同心布置。在本实施例中，从动件58在下侧容纳在沿行星齿轮架56的转动轴线的圆柱形孔中。在一个替代实施方式中，从动件58、行星齿轮架56和第一传动轴52能一体形成。三个传动级12、14、16的布置和安装利用对中件、固定件和保持件20、40、60来实现。保持件60呈环形地形成有在其外表面上轴向一体形成的紧固件62。如此形成保持件60，即，行星齿轮架56可被精确配合地装入保持件60中。保持件60通过紧固件62在外侧被锁定安装在内齿轮48上。内齿轮48形成在固定件40的第二端上。内齿轮48呈制有内齿的齿环形式，其中，内齿轮48的顶侧呈盘状被覆盖并且具有用于让第一传动轴52和中心齿轮36穿过的圆柱形开口。因此，内齿轮48构成固定件40的一部分。在本实施例中，固定件40被分为两个部分，即，在第二端的内齿轮48和在第一端的限定为圆柱形的容腔44。在圆柱形容腔44和内齿轮48之间，在固定件40的顶侧形成第二传动轴46。第二传动轴46在其第二端与固定件40抗转动连接或者可转动支承在其中。第二传动轴46能与固定件40 —体形成。传动装置7在固定件40和对中件20上的安装是以将行星齿轮架56和可转动安置于其上的行星齿轮54装入内齿轮48而开始的。此时，行星齿轮54在底侧被装入内齿轮26中。装有行星齿轮54的行星齿轮架56利用保持件60被防掉落地固定在内齿轮48上。抗转动支承在行星齿轮架56上的第一传动轴52穿过内齿轮48的顶侧盘形盖子的圆形开口伸出。随后，中心齿轮36和第二传动级14的与中心齿轮36连接的从动侧齿轮34被套装到第一传动轴52上。中心齿轮36经该圆形开口被插入内齿轮48，直到它抵靠行星齿轮架56并与行星齿轮54啮合。中心齿轮36和与之相关的齿轮34通过第一传动轴52可转动地支承在行星齿轮架56的顶侧上。接着，第二传动级14的驱动侧齿轮32和第一传动级12的与之相关的从动侧齿轮30被安装到第二传动轴46上，由此一来，两个齿轮可转动支承在固定件40上，并且齿轮32与齿轮34处于啮合中。随后，将对中件20安装在固定件40上，其中，第一传动轴52和第二传动轴46分别以其第一端被安装到对中件20上的相应轴承26、28中。最后，将第一传动级12的驱动侧齿轮18连同驱动装置10装入传动装置7。本实施例所述的传动装置7的特点不仅在于安装简单，而且在于传动装置部件稳固安装就位在传动装置7内。这两个传动轴46和52分别在两侧固定或者可转动地安装就位，其中，第一传动轴52在其第一端支承在对中件20上并在其第二端支承在行星齿轮架56上，而第二传动轴46在其第一端支承在对中件20上并在其第二端支承在固定件40上。通过这种方式，在传动装置7中不存在“浮动的支承轴”，由此提高了传动装置7的结实耐用性。第一传动轴46的空间位置通过穿插在内齿轮48内的行星齿轮54被明确无疑地确定。换句话说，第一传动轴52关于内齿轮48通过可转动抵靠行星齿轮架56的行星齿轮54来对中。因此，通过内齿轮48对中的第一传动轴52可以作为初始点，被考虑用于第二传动轴46以及驱动装置10按照符合允差的方式定位在固定件40上。最后，结合图2所示的剖视图示出了分总成6的几何形状布置。通过阶梯形构成该固定件40，第一传动级12和第二传动级14在轴向上相互错开布置，在这里，相应的直径较大的从动侧齿轮30、34在径向上交叠。另外，驱动装置10关于传动装置7在轴向上错开布置，从而出现一种结构很紧凑的且具有高传动比的分总成6。
权利要求
1.一种用于机电式制动执行机构(I)的分总成(6),其包括: -用于产生力矩的驱动装置(10)； -传动装置(7)，其为了传递力矩而依次包括第一传动级(12)、第二传动级(14)和第三传动级(16)， 其中，所述第二传动级(14)呈齿轮传动装置形式并且所述第三传动级(16)呈行星齿轮传动装置形式，并且 其中，所述第三传动级(16)的行星齿轮架(56)容纳了: 用于所述第三传动级(16)的中心齿轮(36)的第一传动轴(52)， 所述第二传动级(14)的与该中心齿轮(36)抗转动连接的从动侧齿轮(34)，以及 用于所述第三传动级(16)的行星齿轮(54)的支承件(70)。
2.根据权利要求1所述的分总成￠)，其中，所述第一传动级(12)被构成为齿轮传动装置或皮带传动装置。
3.根据权利要求2所述的分总成￠)，其中，所述第二传动级(14)的驱动侧齿轮(32)与所述第一传动级(12)的从动侧齿轮(30)或皮带轮抗转动连接。
4.根据前述权利要求之一所述的分总成￠)，其中，所述第三传动级(16)的中心齿轮(36)和所述第二传动级(14)的从动侧齿轮(34)是一体形成的。
5.根据前述权利要求之一所述的`分总成￠)，其中，所述第一传动轴(52)抗转动安置在所述行星齿轮架(56)上。
6.根据前述权利要求之一所述的分总成￠)，其中，所述第一传动轴(52)居中设置在所述行星齿轮架(56)上。
7.根据前述权利要求之一所述的分总成￠)，其中，所述行星齿轮架(56)在与其行星齿轮(54)对置的一侧具有从动件(58)，所述从动件力矩传递配合地安装在所述行星齿轮架(56)上，用以输出力矩。
8.根据前述权利要求之一所述的分总成￠)，其还包括固定件(40)，该固定件设置用于在空间上相对于该驱动装置(10)来布置该传动装置(7)。
9.根据权利要求8所述的分总成￠)，其中，所述第一传动轴(52)支承在该固定件(40)上。
10.根据权利要求8或9所述的分总成(6)，其中，在该固定件(40)上形成用于容纳该行星齿轮(54)的内齿轮(48)。
11.根据权利要求10所述的分总成￠)，其中，所述第三传动级(16)的该行星齿轮架(56)通过保持件￠0)支承在该内齿轮(48)上。
12.根据权利要求8至11之一所述的分总成￠)，其中，该固定件(40)呈阶梯状。
13.根据权利要求8至12之一所述的分总成￠)，其中，在该固定件(40)上支承安装有第二传动轴(46)。
14.根据权利要求8至13之一所述的分总成￠)，其还包括对中件(20)，该对中件与该固定件(40) —起构成用于所述传动装置(7)的笼形容腔。
15.根据权利要求13和14所述的分总成￠)，其中，所述第二传动轴(46)在其第一端部处支承在该固定件(40)上，并且所述第二传动轴在其第二端部处支承在该对中件(20)上。
16.根据与权利要求3相结合的权利要求15所述的分总成(6)，其中，所述第二传动级(14)的驱动侧齿轮(32)和所述第一传动级(30)的从动侧齿轮通过所述第二传动轴(46)被容纳在该固定件(40)与该对中件(20)之间的笼形容腔中。
17.—种机电式制动执行机构(I)，其包括根据前述权利要求之一所述的分总成(6)、壳体和至少两个阻尼件(100a-b，102a-c, 104a_b),其中，所述至少两个阻尼件(100a-b, 102a-c, 104a_b)设置在该分总成(6)和该壳体之间以便在该壳体内阻尼地支承该分总成(6)。
18.—种电动驻车制动器，其包括根据权利要求1至16之一所述的分总成(6)或者根据权利要求17所述的机电式制动执行机构(I)和设置在该制动执行机构(I)下游的旋转运动和直线运动转换器，用以将由该制动执行机构(I)所产生的转动运动转换为直线运动。`
全文摘要
本发明涉及一种设置用于机电驱动式驻车制动器的制动执行机构(1)的分总成(6)。该分总成(6)包括驱动装置(10)和传动装置(7)，该传动装置先后包括第一传动级(12)、第二传动级(14)和第三传动级(16)，用于传递由该驱动装置所产生的力矩。第一传动级(12)呈齿轮传动装置或者皮带传动装置形式，第二传动级(14)呈齿轮传动装置形式并且第三传动级(16)呈行星齿轮传动装置形式，第三传动级(16)的行星齿轮架(56)容纳用于该行星齿轮架的中心齿轮(36)的第一传动轴(52)和第二传动级(14)的与该中心齿轮(36)抗转动连接的从动侧齿轮(34)以及用于第三传动级(16)的行星齿轮(54)的支承件(70)。本发明还涉及包含所述分总成的机电式制动执行机构和电动驻车制动器。
文档编号F16D65/14GK103119319SQ201180045035
公开日2013年5月22日 申请日期2011年7月4日 优先权日2010年7月23日
发明者S·德特贝格尔, 格雷戈尔·珀尔茨根 申请人:卢卡斯汽车股份有限公司, 裕克施乐股份公司