機電制動模塊以及含有該機電制動模塊的機電制動系統的製作方法

2023-04-25 04:57:31

專利名稱：機電制動模塊以及含有該機電制動模塊的機電制動系統的製作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及機電制動模塊以及含有該機電制動模塊的機電制動系統。更加具體地，本發明的實施例涉及具有自鎖特性的機電制動模塊以及含有該機電制動模塊的機電制動系統。
背景技術：
制動器是用於控制和調節車輛行駛速度的設備。電子液壓制動裝置(EHB)是將傳動液發送至車輪的輪缸並由此使用液體壓力進行制動的制動器。此外，機電制動器(EMB)是將電信號發送至車輪的制動鉗並驅動電動機進行制動的制動器。特別地，機電制動系統的操作機制如下。當駕駛員踩壓踏板時，踏板的傳感器檢測到制動意願。電子控制單元根據制動意願計算車輛的制動功率，並且向安裝在輪子上的EMB模塊發送信號。根據這個信號驅動電動機，且由電動機的驅動力向前推進位動鉗的活塞。活塞推動剎車片，通過剎車片和圓盤之間的摩擦力獲得制動功率。同時，當駕駛員進行停車制動時，電子控制單兀向EMB模塊傳輸信號。上述內容已經描述了後續動作。

發明內容
因此，本發明的一個方面是提供一種具有自鎖特性的改進的機電制動模塊以及包括該機電制動模塊的機電制動系統。在某種程度上，將在接下來的說明書中提出本發明的其他方面，並且可以從說明書中顯而易見地獲得本發明的其他方面或者通過實施本發明而習得本發明的其他方面。根據本發明的一個方面，提供了一種機電制動系統，其包括電動機；減速齒輪，其傳輸電動機的功率；螺旋軸，其連接至減速齒輪，所述螺旋軸是可旋轉地設置的；軸螺母，其連接至螺旋軸，所述軸螺母是可線性移動地設置的；剎車片，當軸螺母在該剎車片上施加壓力時，其朝向圓盤移動；自鎖結構，當剎車片接觸圓盤時，該自鎖結構限制軸螺母的運動並因此阻止軸螺母在相反方向(reverse direction)上移動。螺旋軸可以以滾珠螺杆的方式連接到軸螺母上。在自鎖結構中，螺旋軸可以包括法蘭，其中，當以預定角度或更大角度旋轉時，該法蘭支撐軸螺母的一部分。法蘭可以包括伸出構件(extention member),其朝向軸螺母延伸，並且軸螺母可以包括由法蘭的該伸出構件(extention member)支撐的楔(key)。伸出構件(extention member)可以包括具有傾角的斜坡。當剎車片輕微磨損時，該楔(key)可被支撐在該斜坡的下部中，並且當剎車片嚴重磨損時，該楔(key)可被支撐在該斜坡的上部中。根據本發明的另一個方面，提供了一種機電制動器的EMB模塊，其包括電動機；減速齒輪，其傳輸電動機的功率；以及制動鉗，其連接至該減速齒輪從而產生制動功率，其中，該制動鉗包括殼體；螺旋軸，其可旋轉地設置在該殼體上；軸螺母，其連接至該螺旋軸，所述軸螺母是可線性移動地配置的；以及，剎車片，當軸螺母在該剎車片上施加壓力時，其朝向圓盤移動，其中，當剎車片接觸圓盤時，螺旋軸支撐軸螺母，從而阻止軸螺母在反方向上移動。


結合附圖，本發明的這些和/或其它方面將通過以下實施例的說明而變得顯而易見並更容易領會，其中圖1是闡釋了根據本發明一個實施例的機電制動系統的主要構造的視圖；圖2是闡釋了根據本發明一個實施例的EMB模塊的主要構造的視圖；圖3是闡釋了根據一個實施例的自鎖結構的第一位置的視圖；圖4是闡釋了沿著圖3中A-A』方向的自鎖結構的第一位置的視圖；圖5是闡釋了根據一個實施例的自鎖結構的第二位置的視圖；圖6是沿著圖5中B-B』方向的自鎖結構的第二位置的視圖；圖7是闡釋了根據本發明一個實施例的EMB的第三位置的視圖；以及，圖8是闡釋了沿著圖7中C-C』方向的EMB的第三位置的視圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖描述根據本發明一個實施例的機電制動系統。圖1是闡釋了根據本發明一個實施例的機電制動系統的主要構造的視圖。圖2是闡釋了根據本發明一個實施例的EMB模塊的主要構造的視圖。如圖1和圖2所示，機電制動系統包括EMB模塊10和控制EMB模塊10的運動的電子控制單元100。EMB模塊10包括電動機11、減速齒輪12和制動鉗20。電動機11接收來自電子控制單元100的信號從而產生功率。踏板傳感器(未顯示)檢測駕駛員的制動意願，並向電子控制單元100發送信號，電子控制單元100檢測駕駛員所要求的制動級別並向電動機11發送信號。電動機11產生對應於駕駛員所要求的制動級別的驅動力。同時，電子控制單元100檢測駕駛員的停止信號並將該信號發送至電動機11。在這種情況下，電動機11也產生對應於停止所需的制動級別的制動力。減速齒輪12被連接至電動機11，從而傳輸功率。減速齒輪12降低電動機11的旋轉速率，並增加電動機11的扭矩。減速齒輪12的輸出段12a被連接至制動鉗20的螺旋軸22，從而傳輸旋轉力。減速齒輪12可以是單個行星齒輪，並且為了增加減速率，可以將多個行星齒輪平行配置。制動鉗20包括制動鉗殼體21、螺旋軸22、軸螺母23以及剎車片24。螺旋軸22可旋轉地設置在制動鉗殼體21上。螺旋軸22的輸出段22a連接至減速齒輪12的輸出終端12a，從而接收旋轉力。軸螺母23可線性移動地設置在制動鉗殼體21上。軸螺母23可以滾珠螺杆的方式連接至螺旋軸22。也就是說，滾珠螺杆的方式具有這樣一種配置，在這種配置中可以將鋼珠插入螺旋軸22的螺旋凹槽和軸螺母23的螺旋凹槽之間。這種滾珠螺杆式連接配置可將螺旋軸22的旋轉運動轉換成軸螺母23的線性運動。這種滾珠螺杆式連接配置具有高功率轉換效率，因此使軸螺母23的自鎖變得困難。也就是說，在制動操作期間，軸螺母23返回至初始位置並且移除制動操作。這種現象會發生在螺旋軸和軸螺母之間以滾軸螺杆方式連接以及常規方式連接的情況下。因此，可以在螺旋軸22和軸螺母23之間設置自鎖結構30，從而在制動操作中實現軸螺母23的自鎖。剎車片24包括板25和襯塊26。軸螺母23朝向圓盤40移動板25，並且襯塊26接觸圓盤40，從而產生制動功率。圖3是闡釋了根據一個實施例的自鎖結構的第一位置的視圖；圖4是闡釋了沿著圖3中A-A』方向的自鎖結構的第一位置的視圖；圖5是闡釋了根據一個實施例的自鎖結構的第二位置的視圖；圖6是沿著圖5中B-B』方向的自鎖結構的第二位置的視圖。如圖2至圖6所示，自鎖結構30包括設置在螺旋軸22的法蘭中的伸出構件(extention member) 32以及設置在軸螺母23中的楔(key) 33。伸出構件(extention member) 32從法蘭31突出並朝向軸螺母23延伸。伸出構件(extention member) 32包括至少一個斜坡32a。楔(key)33在軸螺母23的外表面上突出。楔(key)33為例如導向突出部，其引導軸螺母23在制動鉗殼體21的孔21a中線性往復運動。楔(key) 33可由斜坡32a支撐。例如，當剎車片24較厚時,楔(key) 33可被支撐在斜坡32a的下部中，並且當剎車片24磨損並變薄時，楔(key) 33可被支撐在斜坡32a的上部中。在此，斜坡32a的下部被稱為「第一支撐點」32a』，並且斜坡32a的上部被稱為「第二支撐點」 32a』』。在下文中，將詳細描述機電制動系統的操作。當駕駛員在駕駛期間腳踩制動踏板時，基於踏板傳感器(未顯示)信號，電子控制單元100檢測駕駛員所要求的制動級別，並驅動電動機11產生對應於該制動級別的驅動力。接下來，通過減速齒輪12將電動機11的驅動力傳輸至螺旋軸22。因此，螺旋軸22旋轉，軸螺母23線性移動。軸螺母23施加壓力至板25上，並促使襯塊26與圓盤40接觸。通過襯塊26和圓盤40之間的摩擦力產生制動功率。接下來，當駕駛員的腳離開制動踏板時，基於踏板傳感器信號，電子控制單元100檢測制動移除信號，並以相反方向(opposite direction)驅動電動機11。接下來，通過減速齒輪12將電動機11的驅動力傳輸至螺旋軸22，螺旋軸22在相反方向上旋轉，並且軸螺母23返回至初始位置。此時，剎車片24也與圓盤間隔開，並且制動功率消失。此外，當駕駛員想停車時，電子控制單元100接收停止信號從而驅動電動機11。接下來，通過減速齒輪12將電動機11的驅動力傳輸至螺旋軸22。當螺旋軸22以預定角度(α )旋轉時，軸螺母23線性移動。軸螺母23施加壓力至板25上，從而促使襯塊26與圓盤40接觸。通過襯塊26和圓盤40之間的摩擦力來產生制動功率。這種制動功率在剎車片24中產生斥力。這種斥力也被傳輸至軸螺母23，從而使軸螺母23在相反方向(opposite direction)上移動。然而,在制動操作期間，當螺旋軸22以預定角度(α )旋轉時，伸出構件(extention member) 32也以預定角度(α )旋轉。在這個時候,軸螺母23的楔(key)33通過第一支撐點32a』支撐，從而阻止軸螺母23返回至初始位置，其中第一支撐點32a』設置在伸出構件(extention member) 32的斜坡32a的下方。其結果是,儘管停止提供功率，剎車片24仍然與圓盤40接觸，並且因此維持制動功率。接下來，當再次施加功率時，電子控制單元100在相反方向(oppositedirection)上驅動電動機11,從而在相反方向(opposite direction)上旋轉螺旋軸22,並且使伸出構件(extention member) 32與楔(key) 33分開。在這時,軸螺母23再次返回至初始位置，剎車片24與圓盤40分開，並且制動功率消失。圖7是闡釋了根據本發明一個實施例的EMB的第三位置的視圖；圖8是闡釋了沿著圖7中C-C』方向的EMB的第三位置的視圖。如圖7和圖8所示，當襯塊26變薄時，為了產生制動功率，螺旋軸22應該以大於 預定角度(ct )的角度(β )旋轉。在這時，伸出構件(extention member) 32也以大於預定 角度(α )的角度(β )旋轉。在這時，通過第二支撐點32a」支撐楔(key) 33，從而實現軸螺母23的自鎖,其中，第二支撐點32a」設置在伸出構件(extention member) 32的斜坡32a的上部中。其結果是，儘管襯塊24被磨損，仍然可以繼續重複使用自鎖結構30。根據本發明實施例的機電制動系統減少了 EMB模塊的體積，並因此提高了安裝性倉泛。此外，由於該自鎖結構，機電制動系統有利地具有優良的裝配性能。此外，機電制動系統有利地展現了改善的耐久性和耐熱性，因為其即使在沒有功率供應的情況下也能夠進行自鎖。儘管已經顯示和描述了本發明的一些實施例，但是本領域技術人員應意識到，在不偏離本發明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行改進，本發明的範圍由權利要求書和它們的等同物限定。
權利要求
1.機電制動系統，其包括電動機；減速齒輪，其傳輸所述電動機的功率；螺旋軸，其連接至所述減速齒輪，所述螺旋軸是可旋轉地設置的；軸螺母，其連接至所述螺旋軸，所述軸螺母是可線性移動地設置的；剎車片，當所述軸螺母在所述剎車片上施加壓力時，所述剎車片朝向一圓盤移動；自鎖結構，當所述剎車片與所述圓盤接觸時，所述自鎖結構限制所述軸螺母的運動，並由此阻止所述軸螺母反向運動。
2.如權利要求1所述的機電制動系統，其中，所述螺旋軸以滾珠螺杆的方式連接至所述軸螺母。
3.如權利要求1所述的機電制動系統，其中，在所述自鎖結構中，所述螺旋軸包括法~，其中，當以預定角度或更大角度旋轉時，所述法蘭支撐所述軸螺母的一部分。
4.如權利要求3所述的機電制動系統，其中，所述法蘭包括伸出構件，所述伸出構件朝向所述軸螺母延伸，以及，所述軸螺母包括楔，所述楔由所述法蘭的所述伸出構件支撐。
5.如權利要求4所述的機電制動系統，其中，所述伸出構件包括具有傾角的斜坡。
6.如權利要求5所述的機電制動系統，其中，當所述剎車片輕微磨損時，所述楔被支撐在所述斜坡的下部中，以及，當所述剎車片嚴重磨損時，所述楔被支撐在所述斜坡的上部中。
7.機電制動器的EMB模塊，其包括電動機；減速齒輪，其傳輸所述電動機的功率；以及制動鉗，其連接至所述減速齒輪，從而產生制動功率，其中，所述制動鉗包括殼體；螺旋軸，其可旋轉地設置在所述殼體上；軸螺母，其連接至所述螺旋軸，所述軸螺母是可線性移動地設置的；以及剎車片，當所述軸螺母在所述剎車片上施加壓力時，所述剎車片朝向一圓盤移動，其中，當所述剎車片與所述圓盤接觸時，所述螺旋軸支撐所述軸螺母，從而阻止所述軸螺母反向運動。
全文摘要
本發明公開了一種機電制動系統。所述機電制動系統包括電動機；傳輸電動機功率的減速齒輪；連接至該減速齒輪的螺旋軸，該螺旋軸是可旋轉地設置的；連接至該螺旋軸的軸螺母，該軸螺母是可線性移動地設置的；當軸螺母在其上施加壓力時朝向圓盤移動的剎車片；以及，自鎖結構，當所述剎車片接觸所述圓盤時，其限制軸螺母的運動並因此阻止軸螺母反向運動。
文檔編號B60T1/06GK102991490SQ20121033159
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月7日 優先權日2011年9月8日
發明者樸昇榮 申請人:株式會社萬都