制动器执行机构的制作方法

文档序号:20920962发布日期:2020-05-29 14:08阅读:174来源:国知局
制动器执行机构的制作方法

本发明涉及一种在电动制动装置中采用的制动器执行机构。



背景技术:

近年来,已经积极地进行了电动制动装置(即,通过利用由电动机产生的力将摩擦构件压靠在旋转体上而产生制动力的制动装置)的开发。例如,作为能够为电动制动装置采用的制动器执行机构,正在考虑在日本未审专利申请特开第2009-197958号(jp2009-197958a)中描述的制动器执行机构。



技术实现要素:

在jp2009-197958a中描述的制动器执行机构中,电动机的电机轴的旋转经由减速机构传递到旋转轴。旋转轴的旋转由包括螺旋机构的运动转换机构转换成活塞的前进和后退运动,并且活塞的前进将摩擦构件压靠在用作旋转体的盘形转子上。电机轴是中空的,并且旋转轴和活塞被布置在电机轴的内部,以便与电机轴同轴。这使得jp2009-197958a中的制动器执行机构是紧凑的。本发明提供一种带有改进的实用性的制动器执行机构。

本发明的一个方面涉及一种制动器执行机构,所述制动器执行机构用于将摩擦构件压靠在旋转体上,所述旋转体与车轮一起旋转。制动器执行机构包括:外罩;电动机,在所述电动机中,中空电机轴旋转;旋转轴,所述旋转轴被布置在电机轴的内部以便与电机轴同轴;活塞,所述活塞具有被布置在电机轴的内部的后端和与摩擦构件接合的前端;减速机构,所述减速机构被构造成使从电机轴传递过来的旋转减速并且将该旋转传递到旋转轴;以及运动转换机构,所述运动转换机构被构造成将旋转轴的旋转运动转换成活塞的前进和后退运动。电机轴在电机轴的外周表面处由外罩可旋转地支撑,并且,旋转轴在旋转轴的外周表面处经由滚子由电机轴的内周表面可旋转地支撑,且在旋转轴的后端处经由推力轴承由外罩可旋转地支撑。

在以上方面中,推力轴承可以是推力滚珠轴承。

在以上方面中,推力轴承可以具有滚动元件被保持在两个垫片之间的结构,并且在该两个垫片中的一个垫片和旋转轴之间的在径向方向上的相对移位可以被禁止,并且在该两个垫片中的另一个垫片和外罩之间的在径向方向上的相对移位可以被禁止。

在以上方面中,旋转轴可以在后端处具有凸缘,并且旋转轴可以在凸缘处经由推力轴承由外罩可旋转地支撑。

在以上方面中,减速机构可以包括第一内部行星齿轮机构和第二内部行星齿轮机构,第一内部行星齿轮机构具有第一内齿轮和第一外齿轮,所述第一外齿轮从内侧接触第一内齿轮以与第一内齿轮啮合,第二内部行星齿轮机构具有第二内齿轮和第二外齿轮,所述第二外齿轮从内侧接触第二内齿轮以与第二内齿轮啮合。减速机构可以包括行星齿轮体,堆叠行星齿轮体由电机轴的偏心轴部可旋转地支撑,并且在所述行星齿轮体中,第一内齿轮和第一外齿轮中的一个齿轮与第二内齿轮和第二外齿轮中的一个齿轮在轴向方向上并排地布置,并且第一内齿轮和第一外齿轮中的另一个齿轮被设置在外罩上,并且第二内齿轮和第二外齿轮中的另一个齿轮被设置在旋转轴上。

在以上方面中,第一内齿轮和第二内齿轮可以每一个均具有圆弧形齿廓,并且第一外齿轮和第二外齿轮可以每一个均具有外旋轮线平行曲线齿廓。

在以上方面中,偏心轴部可以被设置在电机轴的后端处,行星齿轮体由所述偏心轴部可旋转地支撑,旋转轴可以在旋转轴的后端处具有凸缘,并且凸缘的外周边可以设置有第二内齿轮和第二外齿轮中的另一个齿轮。

在以上方面中,第一内齿轮可以由外罩固定地支撑,第一外齿轮可以被设置在行星齿轮体的外周边上,第二内齿轮可以被设置在行星齿轮体的内周边上,并且第二外齿轮可以被设置在旋转轴上。

在以上方面中,运动转换机构可以包括:外螺纹和内螺纹之一,所述外螺纹和内螺纹之一被设置在旋转轴上;和可动体,所述可动体具有所述外螺纹和所述内螺纹中的另一种螺纹,所述外螺纹和所述内螺纹中的所述另一种螺纹与所述外螺纹和内螺纹之一螺纹连接,所述可动体是不能旋转的并且被构造成前进和后退,并且所述可动体与所述活塞形成接触。可以允许可动体和活塞的接触面的径向移位,该接触面彼此接触。

在以上方面中,可动体和活塞的接触面可以构成以制动器执行机构的轴线上的一点为中心的球形表面的一部分,所述接触面彼此接触。

以上方面的制动器执行机构具有除了其紧凑性之外的优点。也就是说,制动器执行机构能够抑制旋转轴的倾斜,以及在维持旋转轴的平稳旋转时由于将摩擦构件压靠在旋转体上而可靠地接收作用在旋转轴上的推力负荷。

附图说明

以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,附图中相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:

图1示出包括根据本发明的实施例的制动器执行机构的电动制动装置;

图2是示出根据实施例的制动器执行机构的结构的截面视图;

图3a是用于示意在根据实施例的制动器执行机构中包括的减速机构的图;

图3b是用于示意在根据实施例的制动器执行机构中包括的减速机构的图;

图4是用于示意在根据实施例的制动器执行机构中包括的用于支撑旋转轴的机构的图;

图5a是用于示意根据实施例的制动器执行机构的活塞倾斜允许机构的图;并且

图5b是用于示意根据实施例的制动器执行机构的活塞倾斜允许机构的图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述根据本发明的实施例的制动器执行机构。除了以下实施例之外,本发明能够以其中基于本领域技术人员的知识进行各种变型和改进的各种形式实现。

包括制动器执行机构的电动制动装置

如图1所示,该实施例的制动器执行机构(下文中,有时简称为“执行机构”)10是电动制动装置的主要构件。电动制动装置包括保持执行机构10的制动卡钳12(下文中,有时简称为“卡钳12”)、用作与车轮一起旋转的旋转体的盘形转子14、一对制动垫(下文中,有时简称为“垫”)16a、16b以及用作稍后将详细描述的控制器的电子控制单元(下文中,有时称为“ecu”)18。

卡钳12由安装件(未示出)保持,以便横跨盘形转子14延伸,并且能够沿轴向方向(图1中的左右方向)移动。安装件被设置在载架(未示出)上,所述载架保持轮子以使得轮子能够旋转。垫16a、16b由安装件保持,使得垫16a、16b能够在轴向方向上移动,并且盘形转子14被夹在垫16a和16b之间。垫16a、16b中的每一个垫均在其一侧上包括接触盘形转子14的摩擦构件26和支撑摩擦构件26的支承板28。垫16a、16b中的每一个垫的摩擦构件26均被压靠在盘形转子14上。

为了方便起见,将假设图1中的左侧代表前侧并且图1中的右侧代表后侧进行描述。前垫16a由是卡钳本体30的前端部的爪32支撑。执行机构10由卡钳本体30的后部保持,以便被固定在其外罩40处。执行机构10具有相对于外罩40前进和后退的活塞42。在活塞42前进时,末端(具体地,活塞42的前端)与后垫16b(具体地,垫16b的支承板28)接合。当处于接合状态中的活塞42进一步前进时,该一对垫16a、16b保持盘形转子14。换句话说,垫16a、16b中的每一个垫的摩擦构件26均被压靠在盘形转子14上。这种压靠产生对轮子旋转的制动力,该制动力取决于在盘形转子14和摩擦构件26之间的摩擦力,即,用于使车辆减速和停止的制动力。

制动器执行机构的基本构造

如图2中所示,除了外罩40和活塞42之外,执行机构10还包括用作驱动源的电动机(三相直流无刷电动机)44、用于使从电动机44传递过来的旋转减速的减速机构46、与已经由减速机构46减速的电动机44的旋转一起旋转的旋转轴48、将旋转轴48的旋转运动转换成活塞42的前进和后退运动(前后运动)的运动转换机构50等。在下面的描述中,为方便起见,图2中的左侧将被称为前侧,并且图2中的右侧将被称为后侧。

具体地,外罩40包括前壳40a、后壳40b、内筒40c、支撑壁40d、支撑板40e等。前壳40a和后壳40b每一个均具有基本筒形的形状。内筒40c具有由前壳40a支撑的前端,并且活塞42被布置在内筒40c的内部。具有基本筒形形状的支撑壁40d被布置在前壳40a的内部并且由后壳40b的前端支撑。支撑板40e由后壳40b的后端固定和保持。

活塞42包括活塞头42a和中空活塞缸42b。活塞42在用作活塞42的末端的活塞头42a的前端处经由支承板28与制动垫16b的摩擦构件26接合。执行机构10具有中空轴52,该中空轴52具有筒形形状。中空轴52的前部主要在功能上用作电机轴(转子),该电机轴是电动机44的旋转驱动轴,并且中空轴52的后部主要在功能上用作稍后详细描述的减速机构46的输入轴。也就是说,电动机44能够被认为是中空电机轴在该该电动机中旋转的一种电动机类型。在下面的描述中,中空轴52能够被认为是通过将电动机44的电机轴和由电动机44旋转的减速机构46的输入轴集成而形成的轴。简而言之,中空轴52本身能够被认为是减速机构46的输入轴,或者中空轴52本身能够被认为是电动机44的电机轴。电动机44具有线圈44a和磁体44b。线圈44a由外罩40的前壳40a固定和保持,以便被放置在前壳40a的内部。磁体44b被设置在中空轴52的前部的外周边上,以便面对线圈44a。

中空轴52被布置成使得内筒40c位于中空轴52的前部的内部。中空轴52经由两个径向滚珠轴承58、60由外罩40支撑,以便能够围绕作为执行机构10的中心轴线的轴线l旋转,并且以便在轴线l延伸的轴向方向上是不能移动的。具体地,中空轴52的前端经由径向滚珠轴承58由前壳40a支撑,并且中空轴52的后端经由径向滚珠轴承60由支撑壁40d支撑。换句话说,用作电机轴的中空轴52在中空轴52的外周表面处由外罩40可旋转地支撑。关于在用作电机轴的中空轴52和活塞42之间的位置关系,活塞42的后端被布置在中空轴52的内部。

旋转轴48被布置在用作电机轴的中空轴52的内部以便与中空轴52同轴。旋转轴48包括三个部分,即在功能上用作减速机构46的输出轴的输出轴部分48a、设置在输出轴部分48a前侧上的外螺纹部分48b以及被设置在输出轴部分48a的后端上的凸缘部分48c。这三个部分被集成在一起。旋转轴48在其输出轴部分48a处经由滚子(也称为“针”)62被支撑在中空轴52的内部,以便能够围绕轴线l旋转。即,旋转轴48在该旋转轴的外周表面处经由滚子62由用作电机轴的中空轴52的内周表面支撑。能够认为滚子62构成径向轴承。

除了在功能上用作输入轴的中空轴52和其中输出轴部分48a在功能上用作输出轴的旋转轴48,减速机构46包括行星齿轮体66,该行星齿轮体66经由径向滚珠轴承64由中空轴52的后部支撑以便能够在轴向方向上旋转但不能够移动。经由径向滚珠轴承64在其外周边处支撑行星齿轮体66的中空轴52的后端(下文中,有时称为“偏心轴部52a”)具有由外周表面限定的轴线l'(下文中,有时称为“偏心轴线l'”)。轴线l'相对于轴线l以偏心量δl偏心。因此,行星齿轮体66围绕偏心轴线l'旋转,以及随着中空轴52围绕轴线l的旋转而围绕轴线l绕转。

减速机构46包括由外罩40的支撑壁40d固定地支撑的环形齿轮体68。如图3a中所示,环形齿轮体68具有第一内齿轮70,并且行星齿轮体66的外周边设置有与第一内齿轮70的一部分啮合的第一外齿轮72。此外,如图3b中所示,第二内齿轮74被设置在行星齿轮体66的内周边上,使得第一外齿轮72和第二内齿轮74在轴向方向上并排地布置。旋转轴48的凸缘部分48c的外周边设置有第二外齿轮76,该第二外齿轮76的一部分与第二内齿轮74的一部分啮合。

第一内齿轮70的中心位于轴线l上,第一外齿轮72的中心位于偏心轴线l'上,第二内齿轮74的中心位于偏心轴线l'上,并且第二外齿轮76的中心位于轴线l上。第一内齿轮70和第一外齿轮72的啮合点与第二内齿轮74和第二外齿轮76的啮合点位于轴线l或偏心轴线l'的相反侧上,即,在周向方向上彼此偏移180度的位置(相位)处。也就是说,减速机构46是包括第一内部行星齿轮机构和第二内部行星齿轮机构的差动减速齿轮。第一内部行星齿轮机构具有第一内齿轮70和第一外齿轮72,所述第一外齿轮72从内侧接触第一内齿轮70以与第一内齿轮70啮合。第二行星内齿轮机构具有第二内齿轮74和第二外齿轮76,所述第二外齿轮76从内侧接触第二内齿轮74以与第二内齿轮74啮合。

第一内齿轮70具有圆弧形齿廓,并且第一外齿轮72具有外旋轮线平行曲线齿廓。类似地,第二内齿轮74具有圆弧形齿廓,并且第二外齿轮76具有外旋轮线平行曲线齿廓。因此,减速机构46被构造成摆线减速器(有时称为“cyclo(注册商标)减速器”)。因此,在减速机构46中,第一内齿轮70的齿数和第一外齿轮72的齿数仅相差一个,并且第二内齿轮74的齿数和第二外齿轮76的齿数仅相差一个。因此,减速机构46是带有高减速比的减速机构,即,减速机构46具有显著小的、用作输出轴的旋转轴48的旋转速度相对于用作输入轴的中空轴52的旋转速度的比,由此提供平稳的减速。

如图2中所示,运动转换机构50包括旋转轴48(更具体地,旋转轴48的外螺纹部分48b)以及用作与外螺纹部分48b螺纹连接的可动体的螺母78。在外螺纹部分48b中形成的外螺纹和在螺母78中形成的内螺纹是被设置成多个螺纹(在执行机构10中三个螺纹)的梯形螺纹。在螺母78的外周边上,设置了在功能上用作键的两个凸起80。该两个凸起80与设置在外罩40的内筒40c中的两个狭槽82接合,以在轴向方向上延伸。在凸起80和狭槽82之间的接合抑制了螺母78围绕轴线l的旋转,并且允许螺母78在轴向方向上移动。可以采用旋转轴48具有内螺纹,并且可动体具有与该内螺纹螺纹连接的外螺纹且随着旋转轴48的旋转而前进和后退的构造。

用作可动体的螺母78的前部被从后部插入活塞42的活塞缸42b中,并且锁定环84阻止活塞42从螺母78脱出。螺母78的前端端面86与在活塞缸42b的内部形成的接收端面88接触。螺母78的前进力经由作为彼此接触的接触面的前端端面86和接收端面88被作为活塞42的前进力传递。活塞42的前进力在功能上用作挤压力,活塞42利用该挤压力将制动垫16a、16b的摩擦构件26压靠在盘形转子14上。由于制动垫16a、16b的摩擦构件26的不均匀磨损、由车辆转弯引起的盘形转子14的倾斜等,当活塞42正在挤压摩擦构件26时,使活塞42在径向方向上倾斜的力可以作用在活塞42上。在这种情况下,通过允许在前端端面86和接收端面88之间的径向移位,在某种程度上允许了活塞42的倾斜。稍后将详细描述用于允许活塞42倾斜的机构,即活塞倾斜允许机构。

旋转轴48在设置在旋转轴48的后端处的凸缘部分48c处经由推力轴承(具体地,推力滚珠轴承90)由外罩40支撑。更具体地,用于检测压力(轴向力)的压力传感器92被布置在推力滚珠轴承90和支撑板40e之间。旋转轴48也通过压力传感器92由外罩40的支撑板40e支撑。压力传感器92的结构和通过压力传感器92的支撑结构在图2中未示出。更具体地,作为稍后描述的推动机构94的构件的内圈96被布置在推力滚珠轴承90和旋转轴48的凸缘部分48c之间。在内圈96和凸缘部分48c之间存在微小的间隙(在图2中以夸大的方式示出)。当活塞42前进并且将摩擦构件26压靠在盘形转子14上时,旋转轴48由于压力的反作用力而略微后退。然后,凸缘部分48c与内圈96的前端端面形成接触,由此消除了间隙。因此,旋转轴48在旋转轴48的后端处(即,在凸缘部分48c处)经由推力滚珠轴承90由外罩40支撑。

推动机构94包括以上描述的内圈96和布置在外罩40的后壳40b中的扭转螺旋弹簧98。扭转螺旋弹簧98的一端100被固定到后壳40b,并且另一端(未示出)被固定到内圈96。当活塞42前进并且将摩擦构件26压靠在盘形转子14上时,即,当产生制动力时,间隙被消除并且内圈96开始与旋转轴48一起旋转。随着制动力的增加,即随着旋转轴48的进一步旋转,内圈96进一步旋转。该旋转使扭转螺旋弹簧98扭曲。扭转螺旋弹簧98的弹性反作用力作为在活塞42后退的方向上的旋转推动力作用在旋转轴48上。例如,即使在由于该旋转推动力而产生制动力时电动机44不能产生旋转驱动力,活塞42也后退到后退端,即,通常到达图2所示活塞42的位置。这抑制了盘形转子14在摩擦构件26被压靠在盘形转子14上时旋转的现象(所谓的“拖曳”)。

尽管省略了详细结构的示意,但是压力传感器92主要包括测力传感器。除了压力传感器92之外,执行机构10还包括用于检测作为电机轴的中空轴52的旋转角度(旋转相位)的旋转角度传感器102。旋转角度传感器102是旋转变压器。

如图1中所示,用作控制装置的ecu18包括具有中央处理单元(cpu)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等的计算机110以及用作电动机44的驱动电路(驱动器)的逆变器112。由压力传感器92检测到的压力fs和由旋转角度传感器102检测到的中空轴52的旋转角度θ被发送到计算机110和逆变器112。将简要描述执行机构的控制。例如,计算机110根据诸如制动踏板的制动操作构件的操作程度确定作为将由电动制动装置产生的制动力的必要的制动力。基于该必要的制动力,计算机110确定作为压力fs的目标的目标压力。然后,计算机110确定目标供给电流,该目标供给电流是将被供给到电动机44以使得检测到的压力fs匹配目标压力的电流i。根据目标供给电流,逆变器112基于检测到的旋转角θ控制电动机44。

在执行机构10中,旋转轴48、活塞42和电动机44从执行机构10的中心朝向外侧以此顺序被同轴地设置。旋转轴48、活塞42和电动机44的轴向尺寸按此顺序减小。也就是说,执行机构10是紧凑的执行机构。因此,包括执行机构10的电动制动装置也是紧凑的。

制动器执行机构的特有构造

根据实施例的执行机构10包括用于旋转轴48的支撑结构和活塞倾斜允许机构。在下文中,将详细描述支撑结构和活塞倾斜允许机构。

用于旋转轴的支撑结构

参考图4,在执行机构10中,在滚子62介于旋转轴48的外周表面的一部分和用作如上描述的电机轴的中空轴52的内周表面之间的情况下,旋转轴48被可旋转地支撑。特别地,旋转轴48经由裸辊62而不是包括外圈和内圈的径向滚柱轴承支撑。滚子62的直径d相对小。因此,在中空轴52的内周表面和旋转轴48的外周表面之间的距离被设定为b比在中空轴52的外周表面上布置径向滚珠轴承60、64的距离小。因此,执行机构10的径向尺寸被设定得更小。

由于滚子62的长度d是显著长的,因此旋转轴48由中空轴52在轴向方向上的长距离上支撑。在经由径向滚珠轴承支撑旋转轴48的情况下,旋转轴48相对于中空轴52的倾斜incl(在图4中左侧处由白色箭头指示的运动)不能被充分地抑制,除非多个径向滚珠轴承被设置成在轴向方向上彼此分开。相反,在经由滚子62支撑旋转轴48的情况下,由于在轴向方向上的支撑长度是长的,所以即使利用在一点处的支撑,也能够有效地抑制倾斜incl。

此外,在旋转轴48中,作为活塞42将摩擦构件26压靠在盘形转子14上的力的压力fs的反作用力,即推力(轴向力)ws如图4所示地起作用。为了确保接收推力ws的旋转轴48的旋转,旋转轴48经由作为一种推力轴承的推力滚珠轴承90由外罩40(具体地,外罩40的支撑板40e)支撑。旋转轴48被支撑在设置在其后端处的凸缘部分48c处。因此,在执行机构10中,能够采用具有相对大的直径的推力滚珠轴承90,并且如果由大制动力引起的大推力ws作用在旋转轴48上,则旋转轴48能够被牢固地支撑。

推力滚珠轴承90包括:两个垫片90a,所述两个垫片90a每一个均是轴承垫片;多个轴承滚珠90b(滚动元件),所述多个轴承滚珠90b被保持在垫片90a之间;以及保持器(未示出),所述保持器用于维持轴承滚珠90b在周向方向上的布置位置。如能够从图4看出地,旋转轴48的最后部分被插入该两个垫片90a中的一个垫片中。因此,禁止了在该一个垫片90a和旋转轴48之间的在径向方向上的相对移位。尽管未在图4中清楚地示出,但是在该两个垫片90a中的另一个垫片和支撑板40e之间的在径向方向上的相对移位也被禁止。

彼此面对的该两个垫片90a的相应的一个表面设置有用于引导轴承滚珠90b的滚动的环形滚道凹槽90c。滚道凹槽90c具有使得轴承滚珠90b恰好配合的形状。轴承滚珠90b在该两个垫片90a的滚道凹槽90c上滚动。因此,即使在推力ws正在作用时引起该两个垫片90a在径向方向上的相对移位的力起作用,由于轴承滚珠90b和滚道凹槽90c的操作,用于抑制该两个垫片90a在径向方向上的相对移位的力,即,对准力也作用在该两个垫片90a上。该对准力抑制了由图4中右侧处的白色箭头所示旋转轴48的径向移位rd。

抑制旋转轴48的径向移位rd在很大程度上有助于抑制旋转轴48的倾斜incl。即,通过经由滚子62的支撑和经由作为被构造成产生对准力的推力轴承的推力滚珠轴承90的支撑,可靠地抑制了旋转轴48的倾斜。作为推力滚珠轴承90的替代,也能够采用角接触推力滚柱轴承作为被构造成产生对准力的推力轴承。

在执行机构10中,减速机构46是如上描述的差动减速齿轮。因此,在本执行机构10中,如图4所示,啮合力f1在第一内齿轮70和第一外齿轮72之间的啮合点处作用在旋转轴48上。此外,啮合力f2在第二内齿轮74和第二外齿轮76之间的啮合点处作用在旋转轴48上。啮合力f1、f2作用在轴向方向上的不同点处,以便成为使旋转轴48倾斜的力。由此,有效地抑制了旋转轴48的倾斜incl的支撑结构(即,经由滚子62和作为推力轴承的推力滚珠轴承90的支撑结构)可以在包括差动减速齿轮作为减速机构的执行机构中使用。

活塞倾斜允许机构

将参考图5a和图5b详细描述活塞倾斜允许机构。如上描述地,用作可动体的螺母78的前部被从后部插入活塞42的活塞缸42b中,并且螺母78的前端端面86与在活塞缸42b的内部形成的接收端面88接触。尽管在图5a中以夸大的方式示出,但是在螺母78的外周表面和面对螺母78的外周表面的、活塞缸42b的内周表面之间设置了间隙cl。因此,当力作用在活塞42上以在径向方向上移位活塞42时,由于存在间隙cl,活塞42的径向移位被允许。

螺母78的前端端面86和活塞缸42b的接收端面88被构造成彼此紧密配合,并且前端端面86和接收端面88形成以轴线l上一的点o为中心的球形表面。因此,当径向力作用在接收压力fs的反作用力的活塞42上时,活塞42倾斜,使得接收端面88如图5b中所示沿螺母78的前端端面86滑动。作为提供这种功能的机构,执行机构10设置有包括端部端面86和接收端面88的活塞倾斜允许机构。

由于摩擦构件26的不均匀磨损、由车辆转弯引起的盘形转子14的倾斜等,活塞42可以在产生制动力时接收径向力。在这种情况下,活塞倾斜允许机构允许活塞42平稳倾斜,由此减少了执行机构10上的过度负荷或负担。

本发明的方面的示例

(1)一种制动器执行机构,所述制动器执行机构用于将摩擦构件压靠在旋转体上,所述旋转体与车轮一起旋转,所述制动器执行机构包括:外罩;电动机,在所述电动机中,中空电机轴旋转;旋转轴,所述旋转轴被布置在电机轴的内部以便与电机轴同轴;活塞,所述活塞具有布置在电机轴的内部的后端和与摩擦构件接合的前端;减速机构,所述减速机构被构造成使从电机轴传递过来的旋转减速并且将该旋转传递到旋转轴;以及运动转换机构,所述运动转换机构被构造成将旋转轴的旋转运动转换成活塞的前进和后退运动。

第(1)项提供与作为可要求保护的发明的前提的构造有关的模式。第(1)项的制动器执行机构(下文中,有时简称为“执行机构”)是紧凑的执行机构,因为活塞的后端和旋转轴被布置在中空的电机轴中。

(2)在根据第(1)项的制动器执行机构中,电机轴在电机轴的外周表面处由外罩可旋转地支撑,并且旋转轴在旋转轴的外周表面处经由滚子由电机轴的内周表面可旋转地支撑以及在旋转轴的后端处经由推力轴承由外罩可旋转地支撑。

在第(2)项的模式中,旋转轴由与旋转轴同轴地布置的电机轴经由滚子(有时称为“针”)支撑。与经由轴承滚珠支撑旋转轴的情况相比,旋转轴经由滚子在轴向方向上在相对长的长度上受到支撑。因此,即使旋转轴在一点处经由滚子支撑,也能够有效地抑制旋转轴相对于电机轴的倾斜。滚子可以与内圈和外圈一起构成滚子轴承,使得旋转轴经由滚子轴承由电机轴支撑。然而,通过将滚子布置成使得滚子直接接触旋转轴的外周表面和电机轴的内周表面而不设置内圈和外圈,能够使得执行机构在径向方向上的尺寸相当小。

旋转轴经由推力轴承由外罩支撑。因此,即使在产生大的制动力时大的推力(轴向力)作用在旋转轴上,在维持旋转轴的旋转时,旋转轴也被可靠地支撑。此外,当采用稍后描述的推力滚珠轴承或角接触推力轴承时,能够预期对准功能,并且因此,能够有效地限制旋转轴相对于外罩的径向移位。

(3)在根据第(2)项的制动器执行机构中,推力轴承是推力滚珠轴承。

推力滚珠轴承通常包括两个垫片和介于垫片之间并且用作滚动元件的轴承滚珠。垫片每一个均是所谓的轴承垫片,并且设置有环形凹槽,轴承滚珠在该环形凹槽上滚动。凹槽以圆弧形状凹进。利用凹槽的功能,在推力负荷下,用于抑制在该两个垫片之间的在径向方向上的相对移位的力作用在接收推力负荷的垫片上。也就是说,对准力作用在该两个垫片上。在第(3)项的模式中,通过利用以上对准力,能够以简单的方式抑制旋转轴相对于外罩的径向移位。

(4)在根据第(2)或(3)项的制动器执行机构中,推力轴承具有滚动元件被保持在两个垫片之间的结构,并且在该两个垫片中的一个垫片和旋转轴之间的在径向方向上的相对移位被禁止,并且在该两个垫片中的另一个垫片和外罩之间的在径向方向上的相对移位被禁止。

在第(4)项的模式中,能够更可靠地期望推力轴承的效果,以抑制旋转轴的径向移位。

(5)在根据第(2)至(4)项中任一项的制动器执行机构中,旋转轴在后端处具有凸缘,并且旋转轴在凸缘处经由推力轴承由外罩可旋转地支撑。

在第(5)项的模式中,能够采用具有相对大的直径的推力轴承。因此,旋转轴能够被更牢固地支撑。

(6)在根据第(1)至(5)项中任一项的制动器执行机构中,减速机构包括第一内部行星齿轮机构和第二内部行星齿轮机构,第一内部行星齿轮机构具有第一内齿轮和第一外齿轮,所述第一外齿轮从内侧接触第一内齿轮以与第一内齿轮啮合,第二内部行星齿轮机构具有第二内齿轮和第二外齿轮,所述第二外齿轮从内侧接触第二内齿轮以与第二内齿轮啮合,并且减速机构包括行星齿轮体,所述行星齿轮体由电机轴的偏心轴部可旋转地支撑,并且在该行星齿轮体中,第一内齿轮和第一外齿轮中的一个齿轮与第二内齿轮和第二外齿轮中的一个齿轮在轴向方向上并排地布置,并且第一内齿轮和第一外齿轮中的另一个齿轮被设置在外罩上,并且第二内齿轮和第二外齿轮中的另一个齿轮被设置在旋转轴上。

(7)在根据第(6)项的制动器执行机构中,第一内齿轮和第二内齿轮每一个均具有圆弧形齿廓,并且第一外齿轮和第二外齿轮每一个均具有外旋轮线平行曲线齿廓。

(8)在根据第(6)或(7)项的制动器执行机构中,偏心轴部被设置在电机轴的后端处,行星齿轮体通过该偏心轴部被可旋转地支撑,旋转轴在旋转轴的后端处具有凸缘,并且凸缘的外周边设置有第二内齿轮和第二外齿轮中的另一个齿轮。

(9)在根据第(6)至(8)项中任一项的制动器执行机构中,第一内齿轮由外罩固定地支撑,第一外齿轮被设置在行星齿轮体的外周边上,第二内齿轮被设置在行星齿轮体的内周边上,并且第二外齿轮被设置在旋转轴上。

在第(6)至(9)项的模式中,添加了对减速机构的结构的限制,更具体地,添加了减速机构是差动减速齿轮的限制。在第(6)至(9)项的模式中,能够实现提供高减速比的减速机构,即,带有显著小的、旋转轴的旋转速度与电机轴的旋转速度的比的减速机构。特别地,在第(7)项的模式中,实现了所谓的摆线减速机构(也称为“cyclo(注册商标)减速机构”),其确保了平稳减速。第(8)项的模式中的凸缘可以与以上描述的凸缘(即,由推力轴承支撑的凸缘)相同。

除了第(9)项的模式之外,第一内齿轮、第一外齿轮、第二内齿轮和第二外齿轮的具体布局没有特别限制。例如,可以采用以下(a)至(d)中的任何一种。

(a)第一内齿轮被设置在外罩上,第一外齿轮被设置在行星齿轮体上,第二内齿轮被设置在行星齿轮体上,并且第二外齿轮被设置在输出轴上。

(b)第一内齿轮被设置在外罩上,第一外齿轮被设置在行星齿轮体上,第二内齿轮被设置在输出轴上,并且第二外齿轮被设置在行星齿轮体上。

(c)第一内齿轮被设置在行星齿轮体上,第一外齿轮被设置在外罩上,第二内齿轮被设置在行星齿轮体上,并且第二外齿轮被设置在输出轴上。

(d)第一内齿轮被设置在行星齿轮体上,第一外齿轮被设置在外罩上,第二内齿轮被设置在输出轴上,并且第二外齿轮被设置在行星齿轮体上。

在第(6)至(9)项的模式中,如上所述,减速机构是具有以上结构的差动减速齿轮。利用这种差动减速齿轮,力矩作用在旋转轴上。也就是说,使旋转轴倾斜的力作用在旋转轴上。利用包括滚子和推力轴承的以上支撑结构,如上所述有效地抑制了旋转轴的倾斜。因此,以上四种模式适合于包括差速减速齿轮作为减速机构的制动器执行机构。

(10)在根据第(1)至(9)项中的任一项的制动器执行机构中,运动转换机构包括:外螺纹和内螺纹之一,所述外螺纹和内螺纹之一被设置在旋转轴上;以及可动体,所述可动体具有外螺纹和内螺纹中的另一种螺纹,外螺纹和内螺纹中的另一种螺纹与外螺纹和内螺纹之一螺纹连接,可动体是不能旋转的并且被构造成前进和后退,并且可动体与所述活塞形成接触。并且可动体和活塞的接触面的径向移位被允许,该接触面彼此接触。

能够认为根据第(10)项的执行机构具有允许活塞径向移动的功能。由于摩擦构件的不均匀磨损、由车辆转弯引起的盘形转子的倾斜等,活塞可能在产生制动力时接收径向力。在这种情况下,通过允许活塞的径向移位,能够减小执行机构上的负荷。可以允许活塞的径向移位伴随着活塞相对于轴线的倾斜度的变化。也就是说,可以允许活塞的倾斜。当允许活塞的倾斜时,能够更适当地减轻负担。

(11)在根据第(10)项的制动器执行机构中,可动体和活塞的接触面构成以制动器执行机构的轴线上的一点为中心的球形表面的一部分,所述接触面彼此接触。

在第(11)项的模式中,能够更平稳地允许活塞的倾斜。球形表面的该部分的中心可以与接触面相比更朝向执行机构的前部定位,或者可以与接触面相比更朝向执行机构的后部定位。

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