專利名稱：用于操縱車輛駐車制動器的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于操縱車輛駐車制動器的驅(qū)動裝置，其帶有連接到制動系上的致動部件。驅(qū)動裝置帶有一個電動機和一個能旋轉(zhuǎn)的力傳遞部件，力傳遞部件與致動部件連接。在電動機和能旋轉(zhuǎn)的力傳遞部件之間設置有減速齒輪。
因為兩級帶傳動機構(gòu)是可逆的，也就是說它允許沿著相反方向旋轉(zhuǎn)，所以需要鎖止機構(gòu)來在電動機關閉時候使駐車制動器保持在工作狀態(tài)。在第一個實施例中，這個鎖止機構(gòu)是在第一級帶傳動機構(gòu)中帶有一個帶輪，帶輪的圓周上帶有至少一個鎖止凹槽，彈簧加載的棘爪與該凹槽嚙合互相作用，當帶輪沿著與驅(qū)動方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的時候，棘爪就鎖定在凹槽中。棘爪可以通過凸輪盤與鎖止凹槽脫開嚙合，凸輪盤與帶輪這樣連接使得該凸輪盤可以在有限的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因為鎖止機構(gòu)安裝在帶傳動的第一級上，在帶輪的外圓周上分布有很少，例如兩個或三個的鎖止位置就足夠?qū)⒄麄€剎車致動行程分成足夠間隔的子行程。


圖1是根據(jù)第一實施例的驅(qū)動裝置的最重要的功能部件的透視圖；圖2是驅(qū)動裝置的截面圖；圖3是根據(jù)第二實施例的驅(qū)動裝置的部分透視圖；圖4是圖3中所示實施例的截面圖；
由兩級帶傳動機構(gòu)構(gòu)成的減速齒輪的有效系數(shù)大于80％。無刷的直流電動機10的轉(zhuǎn)子是帶有釹磁環(huán)的轉(zhuǎn)子，電動機10具有很高的起動轉(zhuǎn)矩，例如高達2Nm。這種組合使得驅(qū)動裝置可以獲得非常短的致動時間，小于0.5秒。
鎖止機構(gòu)26包括兩個棘爪32，它們位于帶輪14外圓周上沿直徑對置，在附圖1中表示了一個棘爪32；以及于帶輪14的外圓周上開設的相應的鎖止凹槽。棘爪32通過適當?shù)膹椈深A受力進入嚙合位置。一個凸輪盤34連接到帶輪14上，使它可以旋轉(zhuǎn)到一定的程度。在凸輪盤34的外圓周上，還有控制凸輪，棘爪32的棘爪頭在控制凸輪上滑動，同時棘爪頭也在帶有鎖止凹槽的帶輪14的外圓周表面上方滑動。
滾筒20的外周表面的兩個齒環(huán)28之間帶有纜索槽36(見圖2)。纜索槽36的深度相對于滾筒的X-X軸線在外圓周上變化。在纜索槽36中，在相對于X-X軸線的最大半徑R1上，通過軸向穿過滾筒20的銷38連接有一個牽索40。牽索40構(gòu)成了車輛駐車制動器的致動部件。圖2中的側(cè)視圖表示的牽索40沿直徑方向與半徑R1相對，在纜索槽36的小半徑R2上。
直流電動機10的定子42設置在印刷電路板44上，印刷電路板上還帶有直流電動機控制電路的電子元件。印刷電路板44被支撐在支承板46上，直流電動機10、小齒輪軸18和滾筒20的軸承被布置在支承板上。所描述的驅(qū)動裝置的功能部件容納于外殼48中，外殼有用于牽索40的引出開口50和用于插頭的插頭底座52。
為了起動駐車制動器，通過手動啟動車上的用于啟動電動機的開關或自動功能將直流電動機10啟動，結(jié)果，滾筒20通過兩級帶傳動機構(gòu)沿著驅(qū)動方向被轉(zhuǎn)動。因為纜索槽的大半徑R1，在開始階段，要跨過一個相對大的致動路徑，致動力減小，朝著致動路徑的末端，纜索槽的小半徑R2開始起作用，這樣致動力就變大而致動路徑變小。在齒形帶傳動機構(gòu)的外周表面上的鎖止凹槽與棘爪32一起構(gòu)成了防止反轉(zhuǎn)鎖定機構(gòu)，該防止反轉(zhuǎn)鎖定機構(gòu)只允許沿著驅(qū)動方向旋轉(zhuǎn)。對直流電動機10的所消耗的電流的探測為通過減速齒輪施加到牽索40上的致動力提供了標準。一旦在0.5秒之內(nèi)達到了所需的致動力例如從1000N到2500N，那么直流電動機10就關閉。因為現(xiàn)在在牽索40上有張緊力，那么滾筒20和通過齒形帶22、24和小齒輪軸18連接到滾筒上的帶輪14可以與驅(qū)動方向相反旋轉(zhuǎn)，直到棘爪32被鎖定在帶輪14的下個鎖止凹槽中。在這種情況下，駐車制動器保持在啟動狀態(tài)直到直流電動機10短暫運轉(zhuǎn)之后，它沿著與正常的驅(qū)動方向相反的方向被松開。
為了放松駐車制動器，直流電動機10與通常驅(qū)動方向相反的方向短暫運轉(zhuǎn)。通過在凸輪盤34外周表面上的控制凸輪，棘爪32被抬升離開帶輪14上的相應的鎖止凹槽，這樣，帶輪就可以自由旋轉(zhuǎn)。通過在牽索40上的持續(xù)的張緊力，滾筒20就返回到初始位置，其對應沒有工作的駐車制動器的位置。在這個過程中，直流電動機10通過兩級帶傳動被拖動，結(jié)果駐車制動器的返回到未工作狀態(tài)的過程受到阻尼作用以減少噪音。
圖3和4所表示的驅(qū)動裝置基本上與圖1和2中的類似，因為其也具有一個無刷直流電動機10和兩級帶傳動機構(gòu)，帶有小齒輪12、帶輪14、齒形帶16、小齒輪軸18和滾筒120，滾筒120帶有寬度變大的單個齒形帶122。滾筒120設置在軸124上，軸124還帶有一個與滾筒120共軸并與滾筒120軸向靠近的輪126。滾筒120和輪126連接起來以共同旋轉(zhuǎn)，但是在二者之間的有限的相對旋轉(zhuǎn)是可能的。就象在前一個實施例中的滾筒20一樣，輪126也帶有半徑不同的纜索槽136，用來在最大半徑的圓周位置處連接制動器拉索140。
輪126的外圓周帶有棘輪齒142。一個受彈簧作用的棘輪爪144可旋轉(zhuǎn)地安裝在車架上，來與棘輪齒142配合。靠近棘輪齒142，滾筒120帶有一個外周凸輪結(jié)構(gòu)146，棘輪爪144軸向跨越棘輪齒142和凸輪結(jié)構(gòu)146。棘輪齒142的幾何結(jié)構(gòu)使得當電動機10沿著正常驅(qū)動方向旋轉(zhuǎn)的時候，允許滾筒120旋轉(zhuǎn)以卷起制動器拉索140，但是可以阻止?jié)L筒沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)，因此就可以使得駐車制動器處于啟動工作狀態(tài)。為了放松駐車制動器，電動機10可以沿著與正常驅(qū)動方向的相反方向短暫旋轉(zhuǎn)，以便使得滾筒120相對鎖定的輪126稍微旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在外周凸輪結(jié)構(gòu)146可以促使棘輪爪144與棘輪齒142脫開，以便使輪126從鎖定狀態(tài)松開。駐車制動器現(xiàn)在可以自由返回到松開狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種用于操縱車輛駐車制動器的驅(qū)動裝置，包括一個連接到車輛制動系統(tǒng)上的致動部件、一個電動機、一個與致動部件連接的可旋轉(zhuǎn)的力傳遞部件和一個在電動機和可旋轉(zhuǎn)的力傳遞部件之間按功能布置的減速齒輪，其特征在于減速齒輪由兩級帶傳動機構(gòu)構(gòu)成，電動機是無刷直流電動機。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于至少帶傳動機構(gòu)的第二級包括齒形帶傳動機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于帶傳動機構(gòu)的每一級均包括齒形帶傳動機構(gòu)。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于直流電動機具有一個帶有稀土磁環(huán)的外部轉(zhuǎn)子。
5.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于直流電動機帶有一個定子，該定子設置在帶有電子控制部件的印刷電路板上。
6.如權(quán)利要求2到5之一所述的驅(qū)動裝置，其特征在于第二級帶傳動機構(gòu)帶有一對平行布置的齒形帶。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于可旋轉(zhuǎn)的力傳遞部件是滾筒，在該滾筒外周表面上有兩個齒環(huán)沿軸向互相間隔一定距離成形。
8.如上述任一權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于可旋轉(zhuǎn)的力傳遞部件由一個圓柱形滾筒構(gòu)成，在滾筒的外圓周表面上形成有一個纜索槽，纜索槽的相對于滾筒軸線的半徑是可以變化的，致動部件是連接到纜索槽中的牽索。
9.如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動裝置，其特征在于牽索通過具有最大半徑的纜索槽的圓周角來連接。
10.如上述任一權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于帶傳動機構(gòu)的第一級包括一個可旋轉(zhuǎn)地安裝到車架上的帶輪，帶輪的圓周表面上帶有至少一個鎖止凹槽；彈簧加載的棘爪可旋轉(zhuǎn)地安裝在車架上，當帶傳動機構(gòu)沿著與驅(qū)動方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的時候，棘爪就被偏壓進入與所述凹槽嚙合的鎖止位置。
11.如權(quán)利要求10所述的驅(qū)動裝置，其特征在于棘爪可以通過凸輪盤與鎖止凹槽脫開嚙合，凸輪盤與帶輪連接以便它可以在有限的范圍內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求1到5之一所述的驅(qū)動裝置，其特征在于可旋轉(zhuǎn)的力傳遞部件是帶有齒形外周表面的滾筒，一個輪與上述滾筒共軸連接以共同旋轉(zhuǎn)，上述輪具有纜索槽，該纜索槽帶有相對于該輪的軸線的可變的半徑，牽索一端連接到纜索槽中，另一端連接到制動系上。
13.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動裝置，其特征在于牽索通過最大半徑的圓周角連接到纜索槽內(nèi)。
14.如權(quán)利要求12或13所述的驅(qū)動裝置，其特征在于該輪帶有外周鎖止齒用來與可旋轉(zhuǎn)的安裝在固定車架上的棘輪爪嚙合，在車架上還安裝有該輪和滾筒，鎖止棘輪爪被彈簧偏壓到與上述鎖止齒嚙合的位置上。
15.如權(quán)利要求14所述的驅(qū)動裝置，其特征在于滾筒在靠近該輪的所述鎖止齒處帶有外周凸輪結(jié)構(gòu)，鎖止棘輪爪軸向跨越鎖止齒和該凸輪結(jié)構(gòu)，滾筒和該輪連接以便可進行有限的相對旋轉(zhuǎn)，所以當滾筒沿著與正常的驅(qū)動方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的時候，棘輪爪被該凸輪結(jié)構(gòu)施力移動到脫開嚙合的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能操縱駐車制動器的緊湊的驅(qū)動裝置。根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置帶有一個由兩級帶傳動機構(gòu)形成的減速齒輪，減速齒輪與由無刷直流電動機構(gòu)成的驅(qū)動電機組合在一起。兩級帶傳動機構(gòu)最好包括兩個按照功能順序布置的齒形帶驅(qū)動機構(gòu)，直流電動機最好具有一個帶有稀土磁環(huán)的外部轉(zhuǎn)子。
文檔編號F16D65/18GK1415508SQ0214798
公開日2003年5月7日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者科內(nèi)利烏斯·彼得 申請人:Trw車輛電氣與零件有限兩合公司