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(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(tǒng)。更加具體地，本發(fā)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(tǒng)。
背景技術(shù)：
制動器是用于控制和調(diào)節(jié)車輛行駛速度的設(shè)備。電子液壓制動裝置(EHB)是將傳動液發(fā)送至車輪的輪缸并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(fā)送至車輪的制動鉗并驅(qū)動電動機進行制動的制動器。特別地，機電制動系統(tǒng)的操作機制如下。當(dāng)駕駛員踩壓踏板時，踏板的傳感器檢測到制動意愿。電子控制單元根據(jù)制動意愿計算車輛的制動功率，并且向安裝在輪子上的EMB模塊發(fā)送信號。根據(jù)這個信號驅(qū)動電動機，且由電動機的驅(qū)動力向前推進制動鉗的活塞。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(dāng)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(nèi)容已經(jīng)描述了后續(xù)動作。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)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(tǒng)。在某種程度上，將在接下來的說明書中提出本發(fā)明的其他方面，并且可以從說明書中顯而易見地獲得本發(fā)明的其他方面或者通過實施本發(fā)明而習(xí)得本發(fā)明的其他方面。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種機電制動系統(tǒng)，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(zhuǎn)地設(shè)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(shè)置的；剎車片，當(dāng)軸螺母在該剎車片上施加壓力時，其朝向圓盤移動；自鎖結(jié)構(gòu)，當(dāng)剎車片接觸圓盤時，該自鎖結(jié)構(gòu)限制軸螺母的運動并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桿的方式連接到軸螺母上。在自鎖結(jié)構(gòu)中，螺旋軸可以包括法蘭，其中，當(dāng)以預(yù)定角度或更大角度旋轉(zhuǎn)時，該法蘭支撐軸螺母的一部分。法蘭可以包括伸出構(gòu)件(extention member),其朝向軸螺母延伸，并且軸螺母可以包括由法蘭的該伸出構(gòu)件(extention member)支撐的楔(key)。伸出構(gòu)件(extention member)可以包括具有傾角的斜坡。當(dāng)剎車片輕微磨損時，該楔(key)可被支撐在該斜坡的下部中，并且當(dāng)剎車片嚴(yán)重磨損時，該楔(key)可被支撐在該斜坡的上部中。根據(jù)本發(fā)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(chǎn)生制動功率，其中，該制動鉗包括殼體；螺旋軸，其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)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(dāng)軸螺母在該剎車片上施加壓力時，其朝向圓盤移動，其中，當(dāng)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(jié)合附圖，本發(fā)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并更容易領(lǐng)會，其中圖1是闡釋了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的機電制動系統(tǒng)的主要構(gòu)造的視圖；圖2是闡釋了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的EMB模塊的主要構(gòu)造的視圖；圖3是闡釋了根據(jù)一個實施例的自鎖結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的第一位置的視圖；圖5是闡釋了根據(jù)一個實施例的自鎖結(jié)構(gòu)的第二位置的視圖；圖6是沿著圖5中B-B’方向的自鎖結(jié)構(gòu)的第二位置的視圖；圖7是闡釋了根據(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)明一個實施例的機電制動系統(tǒng)。圖1是闡釋了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的機電制動系統(tǒng)的主要構(gòu)造的視圖。圖2是闡釋了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的EMB模塊的主要構(gòu)造的視圖。如圖1和圖2所示，機電制動系統(tǒng)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(chǎn)生功率。踏板傳感器(未顯示)檢測駕駛員的制動意愿，并向電子控制單元100發(fā)送信號，電子控制單元100檢測駕駛員所要求的制動級別并向電動機11發(fā)送信號。電動機11產(chǎn)生對應(yīng)于駕駛員所要求的制動級別的驅(qū)動力。同時，電子控制單元100檢測駕駛員的停止信號并將該信號發(fā)送至電動機11。在這種情況下，電動機11也產(chǎn)生對應(yīng)于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(zhuǎn)速率，并增加電動機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(zhuǎn)力。減速齒輪12可以是單個行星齒輪，并且為了增加減速率，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(zhuǎn)地設(shè)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(zhuǎn)力。軸螺母23可線性移動地設(shè)置在制動鉗殼體21上。軸螺母23可以滾珠螺桿的方式連接至螺旋軸22。也就是說，滾珠螺桿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。這種滾珠螺桿式連接配置可將螺旋軸22的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成軸螺母23的線性運動。這種滾珠螺桿式連接配置具有高功率轉(zhuǎn)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返回至初始位置并且移除制動操作。這種現(xiàn)象會發(fā)生在螺旋軸和軸螺母之間以滾軸螺桿方式連接以及常規(guī)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(shè)置自鎖結(jié)構(gòu)30，從而在制動操作中實現(xiàn)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，并且襯塊26接觸圓盤40，從而產(chǎn)生制動功率。圖3是闡釋了根據(jù)一個實施例的自鎖結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的第一位置的視圖；圖5是闡釋了根據(jù)一個實施例的自鎖結(jié)構(gòu)的第二位置的視圖；圖6是沿著圖5中B-B’方向的自鎖結(jié)構(gòu)的第二位置的視圖。如圖2至圖6所示，自鎖結(jié)構(gòu)30包括設(shè)置在螺旋軸22的法蘭中的伸出構(gòu)件(extention member) 32以及設(shè)置在軸螺母23中的楔(key) 33。伸出構(gòu)件(extention member) 32從法蘭31突出并朝向軸螺母23延伸。伸出構(gòu)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(dǎo)向突出部，其引導(dǎo)軸螺母23在制動鉗殼體21的孔21a中線性往復(fù)運動。楔(key) 33可由斜坡32a支撐。例如，當(dāng)剎車片24較厚時,楔(key) 33可被支撐在斜坡32a的下部中，并且當(dāng)剎車片24磨損并變薄時，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’，并且斜坡32a的上部被稱為“第二支撐點” 32a’’。在下文中，將詳細(xì)描述機電制動系統(tǒng)的操作。當(dāng)駕駛員在駕駛期間腳踩制動踏板時，基于踏板傳感器(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，并驅(qū)動電動機11產(chǎn)生對應(yīng)于該制動級別的驅(qū)動力。接下來，通過減速齒輪12將電動機11的驅(qū)動力傳輸至螺旋軸22。因此，螺旋軸22旋轉(zhuǎn)，軸螺母23線性移動。軸螺母23施加壓力至板25上，并促使襯塊26與圓盤40接觸。通過襯塊26和圓盤40之間的摩擦力產(chǎn)生制動功率。接下來，當(dāng)駕駛員的腳離開制動踏板時，基于踏板傳感器信號，電子控制單元100檢測制動移除信號，并以相反方向(opposite direction)驅(qū)動電動機11。接下來，通過減速齒輪12將電動機11的驅(qū)動力傳輸至螺旋軸22，螺旋軸22在相反方向上旋轉(zhuǎn)，并且軸螺母23返回至初始位置。此時，剎車片24也與圓盤間隔開，并且制動功率消失。此外，當(dāng)駕駛員想停車時，電子控制單元100接收停止信號從而驅(qū)動電動機11。接下來，通過減速齒輪12將電動機11的驅(qū)動力傳輸至螺旋軸22。當(dāng)螺旋軸22以預(yù)定角度(α )旋轉(zhuǎn)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(chǎn)生制動功率。這種制動功率在剎車片24中產(chǎn)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(dāng)螺旋軸22以預(yù)定角度(α )旋轉(zhuǎn)時，伸出構(gòu)件(extention member) 32也以預(yù)定角度(α )旋轉(zhuǎn)。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(shè)置在伸出構(gòu)件(extention member) 32的斜坡32a的下方。其結(jié)果是,盡管停止提供功率，剎車片24仍然與圓盤40接觸，并且因此維持制動功率。接下來，當(dāng)再次施加功率時，電子控制單元100在相反方向(oppositedirection)上驅(qū)動電動機11,從而在相反方向(opposite direction)上旋轉(zhuǎn)螺旋軸22,并且使伸出構(gòu)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，并且制動功率消失。圖7是闡釋了根據(jù)本發(fā)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(dāng)襯塊26變薄時，為了產(chǎn)生制動功率，螺旋軸22應(yīng)該以大于 預(yù)定角度(ct )的角度(β )旋轉(zhuǎn)。在這時，伸出構(gòu)件(extention member) 32也以大于預(yù)定 角度(α )的角度(β )旋轉(zhuǎn)。在這時，通過第二支撐點32a”支撐楔(key) 33，從而實現(xiàn)軸螺母23的自鎖,其中，第二支撐點32a”設(shè)置在伸出構(gòu)件(extention member) 32的斜坡32a的上部中。其結(jié)果是，盡管襯塊24被磨損，仍然可以繼續(xù)重復(fù)使用自鎖結(jié)構(gòu)30。根據(jù)本發(fā)明實施例的機電制動系統(tǒng)減少了 EMB模塊的體積，并因此提高了安裝性倉泛。此外，由于該自鎖結(jié)構(gòu)，機電制動系統(tǒng)有利地具有優(yōu)良的裝配性能。此外，機電制動系統(tǒng)有利地展現(xiàn)了改善的耐久性和耐熱性，因為其即使在沒有功率供應(yīng)的情況下也能夠進行自鎖。盡管已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，在不偏離本發(fā)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(fā)明的范圍由權(quán)利要求書和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.機電制動系統(tǒng)，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(zhuǎn)地設(shè)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(shè)置的；剎車片，當(dāng)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(jié)構(gòu)，當(dāng)所述剎車片與所述圓盤接觸時，所述自鎖結(jié)構(gòu)限制所述軸螺母的運動，并由此阻止所述軸螺母反向運動。
2.如權(quán)利要求1所述的機電制動系統(tǒng)，其中，所述螺旋軸以滾珠螺桿的方式連接至所述軸螺母。
3.如權(quán)利要求1所述的機電制動系統(tǒng)，其中，在所述自鎖結(jié)構(gòu)中，所述螺旋軸包括法~，其中，當(dāng)以預(yù)定角度或更大角度旋轉(zhuǎn)時，所述法蘭支撐所述軸螺母的一部分。
4.如權(quán)利要求3所述的機電制動系統(tǒng)，其中，所述法蘭包括伸出構(gòu)件，所述伸出構(gòu)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(gòu)件支撐。
5.如權(quán)利要求4所述的機電制動系統(tǒng)，其中，所述伸出構(gòu)件包括具有傾角的斜坡。
6.如權(quán)利要求5所述的機電制動系統(tǒng)，其中，當(dāng)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(dāng)所述剎車片嚴(yán)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(chǎn)生制動功率，其中，所述制動鉗包括殼體；螺旋軸，其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)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(shè)置的；以及剎車片，當(dāng)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(dāng)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(fā)明公開了一種機電制動系統(tǒng)。所述機電制動系統(tǒng)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(zhuǎn)地設(shè)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(shè)置的；當(dāng)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(jié)構(gòu)，當(dāng)所述剎車片接觸所述圓盤時，其限制軸螺母的運動并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(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者樸昇榮 申請人:株式會社萬都