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CN103122975A - 减速器与具有该减速器的马达制动器 - Google Patents

减速器与具有该减速器的马达制动器 Download PDF

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CN103122975A CN2012104602453A CN201210460245A CN103122975A CN 103122975 A CN103122975 A CN 103122975A CN 2012104602453 A CN2012104602453 A CN 2012104602453A CN 201210460245 A CN201210460245 A CN 201210460245A CN 103122975 A CN103122975 A CN 103122975A
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Abstract

本发明涉及减速器和具有该减速器的马达制动器。在所述减速器中，行星齿轮型的第一减速单元设置在摆线型的第二减速单元的内部，以便向第二减速单元施加偏心旋转力。所述减速器限制马达轴向厚度的增加并有效增加减速比，并且装备有所述减速器的马达制动器由于所述减速器而限制马达制动器总长度的增加，从而实现空间效用的提高。

Description

减速器与具有该减速器的马达制动器
技术领域
本发明的实施方式涉及减速器以及具有该减速器的马达制动器，该减速器限制马达轴向厚度的增加，并且有效增加减速比。
背景技术
近来，在车辆中装有以马达作为动力源的多个制动器。代表性的实例是采用马达作为适于按压摩擦垫的驱动装置的动力源的盘式马达制动器。
盘式马达制动器包括：随车轮一起旋转的盘；一对按压盘的摩擦垫；支撑这一对摩擦垫的承载件；使这一对摩擦垫中的任一个按压盘的活塞；包括缸体的制动钳壳体，在所述缸体中容纳有活塞，所述制动钳壳体由所述承载件以可往复移动的方式支撑；产生正转/反转力的马达；以及转换单元，该转换单元将马达的旋转转换为活塞的直线往复运动，该转换单元一般采用与活塞联接的螺旋轴。
在上述马达制动器中，马达的驱动力传递至构成转换单元的螺旋轴，并且活塞的基于螺旋轴的旋转方向的旋转受到限制，活塞直线往复运动以使一个摩擦垫压靠盘，从而实现制动。
通常，由于马达的每分钟转数（RPM）高且转矩低，通常使用减速器增加转矩。在上述马达制动器中，增加马达驱动力的减速器连接在马达与转换单元之间。
为了提高减速比，通常将减速器构造成：多个行星齿轮单元沿马达的轴向方向上下叠置，以实现多级减速。
然而，在具有沿马达的轴向方向叠置的多个行星齿轮单元的变速器的情况下，沿马达的轴向方向形成的制动器的总长度过度增大，这使得车辆的空间效用降低。
发明内容
因此，本发明的一个方面提供减速器和具有该减速器的马达制动器，该减速器限制马达轴向厚度的增加，并且有效增加减速比。
本发明的额外方面将一部分由下文的描述阐明，一部分由描述显然可见，或可通过本发明的实施获悉。
根据本发明的一个方面，减速器包括：第一减速单元，该第一减速单元包括：构造成与输入轴同轴旋转的太阳齿轮；多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分布在所述太阳齿轮周围，以便在所述太阳齿轮的旋转期间绕自身的轴线旋转；以及环形齿轮，该环形齿轮构造成外接所述多个行星齿轮，以便在所述行星齿轮的旋转期间偏心旋转；以及第二减速单元，该第二减速单元包括：内齿轮，在该内齿轮的外圆周上形成有摆线齿，以便与位于该内齿轮的内圆周内侧的所述环形齿轮一起偏心旋转，并且所述内齿轮具有在其内圆周与外圆周之间周向分布的多个通孔；外齿轮，该外齿轮位于所述内齿轮周围并且在其内圆周上形成有与所述摆线齿对应的齿；以及输出构件，绕该输出构件的一个表面的中央设置有周向分布的多个凸台，所述凸台具有比所述通孔小的直径，以便插入所述通孔中，并且在所述输出构件的另一表面的中央设置有输出轴。
所述环形齿轮的周围可一体地固定有轴承，并且该轴承的外圆周可在所述内齿轮的内圆周上滑动。
所述减速器还可包括环绕第一减速单元和第二减速单元的壳体，并且所述行星齿轮的轴可固定至该壳体。
根据本发明的另一方面，马达制动器包括：与车轮一起旋转的盘；按压所述盘的摩擦垫；使所述摩擦垫压靠所述盘的活塞；产生正转/反转力的马达；将所述马达的旋转转换成所述活塞的直线往复运动的转换单元；以及设置在所述马达与所述转换单元之间用于使所述马达减速的减速器，其中，所述减速器包括：第一减速单元，其中该第一减速单元包括：构造成与输入轴同轴旋转的太阳齿轮，所述输入轴与所述马达的轴一起旋转；多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分布在所述太阳齿轮周围，以便在所述太阳齿轮的旋转期间绕自身的轴线旋转；以及环形齿轮，该环形齿轮构造成外接所述多个行星齿轮，以便在所述行星齿轮的旋转期间偏心旋转；以及第二减速单元，其中，该第二减速单元包括：内齿轮，在该内齿轮的外圆周上形成有摆线齿，以便与位于该内齿轮的内圆周内侧的所述环形齿轮一起偏心旋转，并且所述内齿轮具有在其内圆周与外圆周之间周向分布的多个通孔；外齿轮，该外齿轮位于所述内齿轮周围并且在其内圆周上形成有与所述摆线齿对应的齿；以及输出构件，绕该输出构件的一个表面的中央设置有周向分布的多个凸台，所述凸台具有比所述通孔小的直径，以便插入所述通孔中，并且在所述输出构件的另一表面的中央设置有输出轴。
附图说明
结合附图，由以下对实施方式的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得明了并且更易理解，在附图中：
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的马达制动器构造的剖面图；
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的减速器构造的分解立体图；
图3是示出根据本发明的示例性实施方式的减速器构造的侧剖面图；以及
图4是示出根据本发明的示例性实施方式的减速器构造的平面图。
具体实施方式
现将详细介绍根据本发明示例性实施方式的减速器及具有该减速器的马达制动器，在附图中示出了本发明示例性实施方式的实施例，其中，在所有附图中同样的附图标记指代相同的元件。
如图1所示，根据本实施方式的马达制动器是盘式制动装置，该盘式制动装置通过经由一对摩擦垫11和12按压随车轮（未示出）一起旋转的盘10的一部分而获得制动力。所述马达制动器还包括固定安装至车体转向节的承载件30以及可滑动地联接至承载件30的制动钳壳体20。
在制动钳壳体20一侧设置有缸体21，活塞40则容纳在缸体21中，用于使任一摩擦垫11压靠盘10。在制动钳壳体20的另一侧设置有一体地连接至缸体21的向下弯曲的指状件22。这样，指状件22用于在制动钳壳体20的滑动期间使另一个摩擦垫12压靠盘10。可将摩擦垫11和摩擦垫12分为邻接活塞40的第一摩擦垫11和位于第一摩擦垫11相反侧的第二摩擦垫12。
承载件30位于制动钳壳体20之下，并且在阻止摩擦垫11与摩擦垫12分开的同时，用于导引摩擦垫11和摩擦垫12的垂直运动。
在制动过程中，通过固定安装至马达制动器后部的电马达50的驱动使活塞40做直线往复运动，由此使第一摩擦垫11压靠盘10。马达50的驱动力首先由减速器100放大，而后通过转换单元60（其包括例如螺旋轴）传递至活塞40。
呈螺旋轴形式的转换单元60具有与摩擦垫11和摩擦垫12的运动方向相同的轴线。转换单元60的一端旋至活塞40，而另一端沿活塞40的向后运动方向延伸并连接至减速器100的输出轴333。
活塞40容纳于缸体21中，以在旋转受限的情况下进行直线往复运动。活塞40包括联接至转换单元60的阴螺纹部41。为了限制活塞40的旋转，活塞40可具有在其外周上纵向形成的键，并且缸体21可具有在其内壁上形成的键槽，使得活塞40的键可滑动地配合至缸体21的键槽中。可采用其它各种结构限制活塞40的旋转，包括例如在活塞40的外圆周上及缸体21的内壁上形成相应的多边形结构。
呈螺旋轴形式的转换单元60包括在其一端形成以便插入活塞40的阴螺纹部41内的阳螺纹部61。转换单元60可旋转地容纳于缸体21中，以沿平行于活塞40的直线往复运动的方向延伸。转换单元60的另一端穿过缸体21，在转换单元60与缸体21之间插设有轴承70。轴承70确保呈螺旋轴形式的转换单元60顺畅旋转。
马达50位于缸体21的外部，朝向活塞40向后移动的方向。减速器100插设在缸体21与马达50之间。
因此，在上述马达制动器中，马达50的驱动力传递至构成转换单元60的螺旋轴，并且基于螺旋轴旋转方向的旋转受限的所述活塞直线往复运动，以使摩擦垫11和摩擦垫12压靠盘10，从而实现制动。
减速器100构造成不仅有效增大减速比以增加马达50的驱动力，而且制约马达制动器的总长度的增加。下文将详细描述减速器100的这种构造。
如图2至图4所示，减速器100包括第一减速单元200。第一减速单元200包括：与马达50的轴51一起旋转的输入轴210；构造成与输入轴210同轴旋转的太阳齿轮220；多个行星齿轮230，该多个行星齿轮分布在太阳齿轮220周围，以便在太阳齿轮220旋转期间绕自身的轴线旋转；以及环形齿轮240，该环形齿轮构造成外接所述多个行星齿轮230，以便在行星齿轮230的旋转期间偏心旋转。
当太阳齿轮220借助马达50的轴51的旋转而旋转时，太阳齿轮220周围的多个行星齿轮230绕其轴线旋转，从而致使环形齿轮240旋转。以此方式，通过输入轴210输入的马达50的旋转速度在通过环形齿轮240输出时初次减速至第一级。
减速器100还包括第二减速单元300。第二减速单元300包括：内齿轮310，在该内齿轮的外圆周上形成有摆线齿311；以及外齿轮320，该外齿轮位于内齿轮310的周围并且在其内圆周上具有与摆线齿311对应的齿321。环形齿轮240位于内齿轮310的内圆周的内侧，以便内齿轮310与环形齿轮240一起偏心旋转。外齿轮320的齿321的数量可比内齿轮310的齿311的数量略多，并且外齿轮320可以是固定的。
轴承250一体地固定在环形齿轮240的周围。轴承250的内环251固定在环形齿轮240的周围，而轴承250的外环252可滑动地与内齿轮310的内圆周紧密接触。
第二减速单元300包括连接至转换单元60以使转换单元60旋转的输出轴333。该输出轴333一体地形成在输出构件330上，该输出构件330借助内齿轮310而旋转。
更具体地说，多个通孔312周向分布在内齿轮310的内圆周与外圆周之间。输出构件330包括与第一减速单元200反向的盘状主体331。多个凸台332形成在主体331的面向第一减速单元200的一个表面处。凸台332绕主体331的中央周向分布，以便插入相应的通孔312中。输出轴333形成在主体331的位于第一减速单元200的相反侧的另一表面的中央。在此，凸台332和输出轴333与主体331成整体地形成，凸台332具有比通孔312小的直径，以允许内齿轮310的偏心旋转。
因此，内齿轮310通过内环形齿轮240与轴承250的偏心旋转而偏心旋转，并且同时执行关于其轴线的旋转以及沿外齿轮320的内圆周的旋转。由于通过凸台332连接至内齿轮310的输出构件330协同内齿轮310的旋转而旋转，所以输出轴333旋转，这导致已由第一减速单元200减速至第一级的马达50的转速进一步减速，从而致使马达50的驱动力增大。通过调节内齿轮310的摆线齿311和外齿轮320的齿321可获得期望的第二减速单元300的减速比值。在图中，附图标记“340”指代垫圈，该垫圈放置于输出构件330的主体331周围，用来防止输出构件330、内齿轮310与外齿轮320之间的运转冲突。
减速器100包括壳体400，该壳体构造成环绕第一减速单元200和第二减速单元300。壳体400包括覆盖输入轴210的第一壳体410与覆盖输出轴333的第二壳体420。第一壳体410和第二壳体420相互联接而限定筒状壳体。输入轴210可旋转地安装至第一壳体410，并且第二壳体420具有用于使输出轴333通过的孔421。第一减速单元200的各个行星齿轮230的轴231围绕输入轴210固定至第一壳体410的内表面。照此，在太阳齿轮220的旋转期间，行星齿轮230绕固定至壳体400的各个轴231的中心旋转，从而使环形齿轮240旋转。外齿轮320可固定至壳体400的内表面。
按照上述构造，减速器100可构造成：行星齿轮型的第一减速单元200设置在摆线型第二减速单元300内部，以便向第二减速单元300施加偏心旋转力。
因此，根据本发明的示例性实施方式的减速器100由于通过应用第一减速单元200和第二减速单元300而使马达50的转速多级减速，因此可限制马达50的轴向厚度增大并有效增大减速比。
此外，尽管由于减速器100而使得马达50的减速比增大，但是采用减速器100的马达制动器的总长度由于减速器100而受到制约，因此实现了空间效用的提高。
本实施方式描述了使用减速器100减小马达制动器的马达50的转速的情况。除应用于马达制动器外，其中第一减速单元200位于第二减速单元300内的减速器100可容易地用于旨在增加减速比而又不增大马达的轴向厚度的多种以马达为动力的装置。
尽管已示出并描述了本发明的一些实施方式，但是本领域的技术人员应理解：在不脱离本发明的原则与宗旨的情况下，可对这些实施方式进行变更，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种减速器，该减速器包括：
第一减速单元，其中，该第一减速单元包括：构造成与输入轴同轴旋转的太阳齿轮；多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分布在所述太阳齿轮周围，以便在所述太阳齿轮的旋转期间绕自身的轴线旋转；以及环形齿轮，该环形齿轮构造成外接所述多个行星齿轮，以便在所述行星齿轮的旋转期间偏心旋转；以及
第二减速单元，其中，该第二减速单元包括：内齿轮，在该内齿轮的外圆周上形成有摆线齿，以便与位于该内齿轮的内圆周内侧的所述环形齿轮一起偏心旋转，并且所述内齿轮具有在其内圆周与外圆周之间周向分布的多个通孔；外齿轮，该外齿轮位于所述内齿轮周围并且在其内圆周上形成有与所述摆线齿对应的齿；以及输出构件，绕该输出构件的一个表面的中央设置有周向分布的多个凸台，所述凸台具有比所述通孔小的直径，以便插入所述通孔中，并且在所述输出构件的另一表面的中央设置有输出轴。
2.根据权利要求1所述的减速器，其中：
在所述环形齿轮的周围一体地固定有轴承；并且
所述轴承的外圆周在所述内齿轮的内圆周上滑动。
3.根据权利要求1所述的减速器，该减速器还包括环绕所述第一减速单元和所述第二减速单元的壳体，
其中，所述行星齿轮的轴固定至所述壳体。
4.一种马达制动器，该马达制动器包括：与车轮一起旋转的盘；按压所述盘的摩擦垫；使所述摩擦垫压靠所述盘的活塞；产生正转/反转力的马达；将所述马达的旋转转换成所述活塞的直线往复运动的转换单元；以及设置在所述马达与所述转换单元之间用于使所述马达减速的减速器，
其中，所述减速器包括：
第一减速单元，其中，该第一减速单元包括：构造成与输入轴同轴旋转的太阳齿轮，所述输入轴与所述马达的轴一起旋转；多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分布在所述太阳齿轮周围，以便在所述太阳齿轮的旋转期间绕自身的轴线旋转；以及环形齿轮，该环形齿轮构造成外接所述多个行星齿轮，以便在所述行星齿轮的旋转期间偏心旋转；以及
第二减速单元，其中，该第二减速单元包括：内齿轮，在该内齿轮的外圆周上形成有摆线齿，以便与位于该内齿轮的内圆周内侧的所述环形齿轮一起偏心旋转，并且所述内齿轮具有在其内圆周与外圆周之间周向分布的多个通孔；外齿轮，该外齿轮位于所述内齿轮周围并且在其内圆周上形成有与所述摆线齿对应的齿；以及输出构件，绕该输出构件的一个表面的中央设置有周向分布的多个凸台，所述凸台具有比所述通孔小的直径，以便插入所述通孔中，并且在所述输出构件的另一表面的中央设置有输出轴。
5.根据权利要求4所述的马达制动器，其中：
在所述环形齿轮的周围一体地固定有轴承；并且
所述轴承的外圆周在所述内齿轮的内圆周上滑动。
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