CN108884889A - 具有多个止动凸轮的轴螺母组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于电子驻车制动器的轴螺母组件，包括轴和轴螺母；轴具有多个轴止动部和多个外螺纹；所述多个外螺纹具有至少两个螺纹；轴螺母操作性地连接到轴上，并具有多个止动凸轮和多个内螺纹；当所述多个内螺纹的第一螺纹在所述多个外螺纹的任何一个外螺纹上啮合时，所述多个止动凸轮中的至少一个与所述多个轴止动部中的至少一个接合。

Description

具有多个止动凸轮的轴螺母组件
技术领域
本发明大体上涉及车辆盘式制动器总成，尤其是涉及用在这种盘式制动器总成中的用于电子驻车制动器致动器的改进轴螺母组件。
背景技术
大多数车辆装备有制动***，用于以受控方式减慢或停止车辆运动。用于轿车或轻型卡车的典型制动***包括用于每个前轮的盘式制动器总成以及用于每个后轮的鼓式制动器总成或盘式制动器总成。由车辆驾驶员踩下制动踏板时产生的液压或气压来致动制动器总成。在本领域中众所周知鼓式制动器总成和盘式制动器总成的结构以及用于其的致动器。
典型的盘式制动器总成包括制动盘或转子，该制动盘或转子固定到车轮上以随之旋转。盘式制动器总成还包括制动钳，该制动钳可滑动地支撑在固定到锚固支架上的销上。锚固支架固定到连接于车架上的不可旋转车辆部件上，例如车桥法兰或转向节。制动钳包括布置在制动盘两侧的一对制动衬片。制动衬片连接到一个或多个液压或气压致动的活塞，以便在非制动位置和制动位置之间运动，在制动位置时制动衬片移动到与相对的制动盘制动表面摩擦接合。例如，当车辆驾驶员踩下制动踏板时，活塞把制动衬片从非制动位置推到制动位置以便摩擦地接合相对的制动盘制动表面，从而减慢或停止相关车轮的旋转。
盘式制动器总成还可包括致动器，该致动器用于实现盘式制动器总成的驻车制动功能。致动器可以是机电式致动器。致动器可包括旋转受限的轴螺母，轴螺母螺纹连接到由电机驱动的轴上。随着轴被驱动旋转，轴螺母轴向平移，以使活塞移动并在制动位置和非制动位置之间推动制动衬片。活塞可以是中空的，轴螺母和轴位于活塞内。当制动衬片移动到非制动位置时，轴螺母朝向轴的止动表面平移。可以在轴螺母和轴上设置止动部，使得在轴螺母卡死到轴上之前轴螺母止动部与轴止动部接合。
然而，当轴螺母具有多个螺纹时，在组装致动器期间要对轴螺母预定位(例如，轴螺母上的特定内螺纹在轴的特定外螺纹上啮合)，以便在轴螺母卡死在轴上之前轴螺母止动部将与轴止动部接合。需要预定位轴螺母将增加驻车制动器致动器的组装复杂性。因此，希望无需在致动器组装期间预定位轴螺母的情况下使轴螺母止动部与轴止动部接合。
发明内容
本发明涉及用在这种盘式制动器总成中的用于电子驻车制动器致动器的轴螺母组件和包括这种轴螺母组件的盘式制动器总成。
根据一个实施例，用于电子驻车制动器的轴螺母组件可以包括以下特征中的一个或多个(单独地和/或组合地)：轴和轴螺母。轴具有多个轴止动部和多个外螺纹。所述多个外螺纹具有至少两个螺纹。轴螺母操作性地连接到轴，并且具有多个止动凸轮和多个内螺纹。当所述多个内螺纹中的第一螺纹在所述多个外螺纹的任意一个外螺纹上啮合时，所述多个止动凸轮中的至少一个与所述多个轴止动部中的至少一个接合。
根据另一实施例，用于电子驻车制动器的轴螺母组件可包括以下特征中的一个或多个(单独地和/或组合地)：轴和轴螺母。轴具有第一、第二和第三外螺纹以及第一、第二和第三轴止动部。轴螺母螺纹连接在轴上并具有一个止动凸轮。第一、第二或第三轴止动部中的一个与止动凸轮啮合。第一外螺纹在轴螺母上的多个内螺纹中的任何一个上啮合。
根据另一个实施例，一种组装用于电子驻车制动器的轴螺母组件的方法可以包括以下特征中的一个或多个(单独地和/或组合地)：将轴螺母拧到轴上，直到轴螺母上多个止动凸轮中的至少一个接合轴上多个轴止动部中的至少一个。所述多个止动凸轮的数量和所述多个轴止动部的数量这二者中的至少一个等于轴螺母上的多个内螺纹的数量。所述多个内螺纹中的第一螺纹在轴上的所述多个外螺纹中的任何一个上啮合。所述多个外螺纹具有至少两个螺纹。
实施例的潜在优点是在轴螺母组件组装期间不用预定位轴螺母。结合附图阅读以下对优选实施例的详细描述，本发明的其它优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
附图说明
图1是用于盘式制动器总成的机电致动器的剖视立体图，采用了根据本发明第一实施例的轴螺母组件；
图2是沿图1中2﹣2线获得的剖视图；
图3是图1的轴螺母组件的立体图；
图4是图1的轴螺母组件的轴螺母的立体图；
图5是图4的轴螺母的端视图；
图6是图1的轴螺母组件的轴的端视图；
图7是用于与根据本发明第二实施例的轴螺母组件一起使用的轴的立体图；
图8是图7的轴的端视图；
图9是与图7的轴一起使用的轴螺母的局部立体图；
图10是图9的轴螺母的端视图；
图11是图7的轴的端视图；
图12是用于与根据本发明第三实施例的轴螺母组件一起使用的轴的立体图；
图13是与图12的轴一起使用的轴螺母的局部立体图；
图14是图13的轴螺母的端视图；
图15是图12的轴的端视图。
具体实施方式
现在参照图1﹣6，示出了根据本发明制造的轴螺母组件，大体用100表示。轴螺母组件100具有大体用102表示的轴螺母或推力件，并且用于与大体用104表示的盘式制动器总成一起使用。
盘式制动器总成104的大体结构和操作在现有技术中是公知的。例如，盘式制动器总成104可以如Sternal等人的美国专利No.8,844,683中所公开的那样，其全部公开内容通过引用并入于本文。尽管将结合本文公开的具体盘式制动器总成104描述和示出本发明，但是应当理解的是，如果需要的话，本发明可以与其他类型或种类的盘式制动器总成结合使用。
如图1和图2中所示，盘式制动器总成104包括制动钳106，该制动钳106以本领域技术人员已知的方式借助于制动器支架(未示出)以浮式安装，并且横跨以不可旋转方式联接到车轮(未示出)上的制动盘108。在制动钳106中设置有制动衬片组件，其具有支承在制动钳106上的外侧制动衬片110以及支承在致动活塞114上的内侧制动衬片112。外侧和内侧制动衬片110和112面向彼此，并且在图2所示的释放位置中设置成在制动盘108两侧有小的气隙，使得不会发生明显的残余阻力矩。制动衬片支架116布置在内侧制动衬片112和活塞114之间，以便内侧制动衬片112和活塞114一起移动。活塞114以可动方式安装在位于制动钳106中的优选圆筒形腔118中。
此外，可以看出活塞114形成为中空的。大体用120表示的机电式致动器的旋转受限的轴螺母102容纳在活塞114中。致动器120优选地包括驱动组件122，该驱动组件122具有本领域技术人员已知的适当的电机和传动组件。轴螺母组件100包括大体用124表示的驱动轴。驱动组件122可操作地连接到驱动轴124。驱动轴124由驱动组件122的输出轴126驱动，驱动轴124由轴向轴承128支撑并且以螺纹连接方式容纳在轴螺母102的带螺纹接收部130中。轴螺母102的外表面132优选地是圆筒形。
轴螺母102具有锥形部134，其可以与活塞114的互补锥形内部部分136支承接触。在释放位置，在锥形部134和锥形内部部分136之间存在间隙S1。如果需要，锥形部134和互补内部部分136的结构、形状、构造和/或构成可以不同于图示和描述的。例如，锥形部134和内部部分136可以具有其他非锥形互补形状。
如果具有盘式制动器总成104的车辆需要行车制动，则盘式制动器总成104被液压致动。例如，可以由驾驶员通过制动踏板或通过驾驶辅助***来液压致动盘式制动器总成。当液压致动盘式制动器总成104时，液压流体在腔118中被加压(通过本领域技术人员已知的合适装置)，使得活塞114在图2中沿着纵向轴线X向左移位。结果，如本领域技术人员所知，借助于制动钳106把内侧制动衬片112压到制动盘108上，同时制动钳106在制动盘108另一侧上的对应移位使得把外侧制动衬片110拉靠到制动盘108的另一侧上。
由于将加压液压流体施加到腔118中，活塞114在图2中沿着纵向轴线X向左朝向制动盘108移位到有效制动位置。轴螺母102保持未致动，因此保持在图2所示的初始轴向位置处。
为了以类似于行车制动的方式启动驻车制动器，首先通过施加液压将活塞114置于有效制动位置。然后，致动器120的致动使得轴螺母102朝向制动盘108移位，直到已用完间隙S1并且锥形部134支承在活塞114内的对应锥形内部部分136上为止。因此，在驻车制动状态中，活塞114经由轴螺母102和轴向轴承128而被轴向支撑在制动钳106的壳体上。
一旦活塞114被轴向支撑，就可以移除腔118中的液压。由于轴螺母102的位置并且由于自锁止动(例如，通过驱动轴124和接收部130之间的自锁止动)，驻车制动状态得以保持。分别压靠制动盘108的外侧和内侧制动衬片110和112经由轴螺母102而被支撑。
如果要释放驻车制动状态，则再次将加压液压流体引入腔118中。结果，活塞114在轴向X上朝向制动盘108略微向左移位，使得释放轴螺母102的轴向载荷。通过控制致动器120，轴螺母102可以移回到图2所示的初始轴向位置。
如图3﹣6所示，轴螺母102具有多个止动凸轮，大体用138表示。如图所示，轴螺母102具有总共三个止动凸轮，分别为用140、142和144表示的第一、第二和第三止动凸轮。替代地，轴螺母102可具有多于三个或少于三个的止动凸轮。第二和第三止动凸轮142和144分别类似于第一止动凸轮140。因此，对第一止动凸轮140的讨论也可分别适用于第二和第三止动凸轮142和144。凸轮138位于轴螺母102的端面146上。
第一止动凸轮140具有竖直止动部148和凸轮部150。竖直止动部148位于端面146和凸轮部150之间。如图所示，竖直止动部148处于与轴螺母102的外表面132正交且沿着纵向轴线X延伸的平面中。替代地，竖直止动部148可以不同于图示的那样。例如，竖直止动部148可以不是平面、不是正交于外表面、和/或以其它方式倾斜或成角度。
凸轮部150从端面146上升到竖直止动部148的顶边缘152。如图所示，凸轮部150具有恒定的斜坡和横截面。替代地，凸轮部150可以具有不是恒定的斜坡和/或横截面。如图所示，凸轮138围绕轴螺母102的圆周等距间隔开。替代地，凸轮138可以不是围绕轴螺母的圆周等距间隔开。如图所示，在凸轮138之间存在端面146的暴露部。替代地，凸轮138的长度可以使得端面146的更多或更少部分暴露。例如，凸轮138可以完全覆盖端面146。
驱动轴124在止动面156上具有多个轴止动部，大体用154表示。如图所示，多个轴止动部154是单个轴止动部。轴止动部154从止动面156向外并朝向轴螺母102延伸。止动面156围绕纵向轴线X并垂直于纵向轴线X延伸。当轴螺母102朝向止动面156平移时，凸轮138中的一个，即第一、第二或第三止动凸轮140、142或144，接合或接触轴止动部154，使得在轴螺母102和止动面156之间存在间隔或间隙158。例如，当竖直止动部148撞击或接合轴止动部154的表面时，第一止动凸轮140可接合轴止动部154。与轴止动部154接合的凸轮138中的一个防止或阻止端面146接触止动面156。
轴螺母102具有多个内螺纹160，并且驱动轴124具有多个外螺纹162。多个内螺纹160的螺纹数量和多个外螺纹162的螺纹数量相等，使得轴螺母102可以螺纹连接、旋拧或以其它方式可操作地连接在驱动轴124上。多个内螺纹160的螺纹数量和多个外螺纹162的螺纹数量也分别与凸轮138的数量相等。
如图所示，内螺纹160具有三个螺纹：分别为第一、第二和第三内螺纹164、166和168。替代地，内螺纹160可具有多于或少于三个的螺纹。如图所示，外螺纹162也具有三个螺纹：分别为第一、第二和第三外螺纹170、172和174。替代地，外螺纹162可具有多于或少于三个的螺纹。
当轴螺母102螺纹连接到轴124时，内螺纹160中的任意一个可以在外螺纹162中的任意一个上啮合。例如，第一内螺纹164可以在多个外螺纹162中的任意一个上啮合，即，在第一、第二或第三外螺纹170、172或174中的任何一个上啮合。
凸轮138在端面146上相对于内螺纹160定位成使得在端面146接触止动面156之前凸轮138中的一个将接合轴止动部154。可以通过调节凸轮138在端面146上相对于内螺纹160开始的位置来调整或调节间隔158的大小。同样，可以通过调节轴止动部154相对于外螺纹162的位置来调整或调节间隔158的大小。轴止动部154定位成使得在端面146接触止动面156之前凸轮138中的一个将接合轴止动部154。
现在参照图7﹣11，示出了根据本发明制造的大体用200表示的轴螺母组件的第二实施例。因为轴螺母组件200是图1﹣6的轴螺母组件100的变型，所以同类附图标记加上100来表示附图中对应零件并且将省略其详细描述。
大体用202表示的轴螺母具有大体用240表示的单个止动凸轮。
大体用224表示的驱动轴具有大体用254表示的多个轴止动部。多个轴止动部254分别包括第一、第二和第三轴止动部276、278和280。替代地，多个轴止动部254可包括少于或多于三个的轴止动部。如图所示，第一、第二和第三轴止动部276、278和280分别是楔形。替代地，第一、第二和第三轴止动部276、278和280分别可以不是楔形。例如，第一、第二和第三轴止动部276、278和280分别可以类似于图3中所示的轴止动部154。
当轴螺母202螺纹连接到驱动轴224上时，大体用260表示的多个内螺纹中的任何一个可以在大体用262表示的多个外螺纹中的任何一个上啮合。例如，第一内螺纹264可以在多个外螺纹262中的任何一个即第一、第二或第三外螺纹270、272或274中的任何一个上啮合。
轴止动部254在止动面256上相对于外螺纹262定位成使得在端面246接触止动面256之前轴止动部254中的一个将接合止动凸轮240。在轴止动部254中的一个与止动凸轮240接合时，在轴螺母202和止动面256之间存在间隔。
现在参照图12﹣15，示出了根据本发明制造的大体用300表示的轴螺母组件的第三实施例。因为轴螺母组件300是图1至图6的轴螺母组件100的变型，所以同类附图标记加上200表示附图中对应零件并且将省略其详细描述。
大体用302表示的轴螺母具有大体用338表示的多个止动凸轮。
大体用324表示的驱动轴具有大体用354表示的多个轴止动部。多个轴止动部354分别包括第一、第二和第三轴止动部376、378和380。替代地，多个轴止动部354可包括少于或多于三个的轴止动部。如图所示，第一、第二和第三轴止动部376、378和380分别是楔形。替代地，第一、第二和第三轴止动部376、378和380分别可以是非楔形。例如，第一、第二和第三轴止动部376、378和380分别可以类似于图3中所示的轴止动部154。
当轴螺母302螺纹连接到驱动轴324上时，大体以360表示的多个内螺纹中的任何一个可以在大体用362表示的多个外螺纹中的任何一个上啮合。例如，第一内螺纹364可以在多个外螺纹362中的任何一个即第一、第二或第三外螺纹370、372或374中的任何一个上啮合。
轴止动部354在止动面356上相对于外螺纹362定位成使得在端面346接触止动面356之前多个止动凸轮340中的至少一个接合多个轴止动部354中的至少一个。通常，每个止动凸轮340将分别接合轴止动部354中的对应一个。当多个轴止动部354中的至少一个与多个止动凸轮340中的至少一个接合时，在轴螺母302和止动面356之间存在间隔。
根据专利法规的规定，已经在优选实施例中描述和示出了本发明的原理和操作模式。然而，必须理解的是，在不脱离本发明的实质或范围的情况下，可以用具体解释和示出之外的其它方式实施本发明。

Claims (18)

1.一种用于电子驻车制动器的轴螺母组件，包括：
轴，具有多个轴止动部和多个外螺纹，其中，所述多个外螺纹具有至少两个螺纹；和
轴螺母，操作性地连接到轴上并具有多个止动凸轮和多个内螺纹，其中，当所述多个内螺纹的第一螺纹在所述多个外螺纹的任一外螺纹上啮合时，所述多个止动凸轮中的至少一个与所述多个轴止动部中的至少一个接合。
2.根据权利要求1所述的轴螺母组件，其中，所述多个轴止动部的数量等于所述多个外螺纹的数量。
3.根据权利要求2所述的轴螺母组件，其中，所述多个止动凸轮包括一个止动凸轮。
4.根据权利要求1所述的轴螺母组件，其中，所述多个止动凸轮的数量等于所述多个内螺纹的数量。
5.根据权利要求4所述的轴螺母组件，其中，所述多个轴止动部包括一个轴止动部。
6.根据权利要求1所述的轴螺母组件，其中，所述多个轴止动部的数量等于所述多个止动凸轮的数量。
7.根据权利要求1所述的轴螺母组件，其中，所述多个止动凸轮中的每个均具有凸轮部和竖直止动部，其中，至少一个竖直止动部与所述多个轴止动部中的至少一个接合。
8.根据权利要求1所述的轴螺母组件，还包括：
在轴的止动面和轴螺母之间的间隔。
9.根据权利要求1所述的轴螺母组件，其中，所述多个止动凸轮中的至少一个与所述多个轴止动部中的至少一个接合，从而使轴螺母的端面不与轴的止动面接触。
10.根据权利要求1所述的轴螺母组件，还包括：
具有腔的制动钳；
安装到制动钳上的制动衬片；
安装在所述腔内的活塞，用于使制动衬片移位；和
用于支撑活塞的机电式致动器，致动器具有驱动组件，驱动组件配置成操作性地连接到轴，其中，通过驱动组件使轴旋转，从而使轴螺母轴向移动以接合活塞并使活塞移动。
11.一种用于电子驻车制动器的轴螺母组件，包括：
轴，具有第一、第二和第三外螺纹以及第一、第二和第三轴止动部；和
轴螺母，螺纹连接在轴上并具有一止动凸轮，其中，第一、第二或第三轴止动部中的一个与止动凸轮接合，并且第一外螺纹在轴螺母的多个内螺纹中的任何一个上啮合。
12.根据权利要求11所述的轴螺母组件，其中，止动凸轮具有凸轮部和竖直止动部，其中，竖直止动部与第一、第二或第三轴止动部中的一个接合。
13.根据权利要求11所述的轴螺母组件，其中，第一、第二和第三轴止动部在轴上相对于第一、第二和第三外螺纹定位成使得在轴螺母的端面和轴的止动面之间存在间隔。
14.根据权利要求11所述的轴螺母组件，还包括：
在轴的止动面和轴螺母之间的间隔。
15.根据权利要求11所述的轴螺母组件，其中，止动凸轮位于轴螺母的端面上，并且第一、第二和第三轴止动部位于轴的止动面上。
16.根据权利要求11所述的轴螺母组件，还包括：
具有腔的制动钳；
安装到制动钳上的制动衬片；
安装在所述腔内的活塞，用于使制动衬片移位；和
用于支撑活塞的机电式致动器，致动器具有驱动组件，驱动组件配置成操作性地连接到轴，其中，通过驱动组件使轴旋转，从而使轴螺母轴向移动以接合活塞并使活塞移动。
17.一种组装用于电子驻车制动器的轴螺母组件的方法，包括以下步骤：
将轴螺母拧到轴上，直到轴螺母上的多个止动凸轮中的至少一个止动凸轮与轴上的多个轴止动部中的至少一个轴止动部接合为止，其中，所述多个止动凸轮的数量和所述多个轴止动部的数量这二者中的至少一个等于轴螺母上多个内螺纹的数量，所述多个内螺纹的第一螺纹在轴上的多个外螺纹中的任何一个上啮合，并且所述多个外螺纹具有至少两个螺纹。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在轴螺母接触轴的止动面之前，所述至少一个止动凸轮与所述至少一个轴止动部接合。
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