用于车辆的制动装置的制作方法

1.本公开的示例性实施例涉及用于车辆的制动装置，尤其涉及用于车辆的卡钳式制动装置。


背景技术：

2.通常来说，用于车辆的制动装置是指用于保持车辆静止的装置。制动装置用于阻止车轮的旋转。近来，用于电动控制驻车制动器操作的电动驻车制动(electronic parking brake，epb)系统应用广泛。epb系统安装在典型的圆盘制动器上，通过强力按压部分圆盘获得制动力，圆盘与车轮一起旋转，通过来自车轮两侧的摩擦衬垫，执行驻车制动的功能。
3.这样的制动装置通过由螺杆-螺母机构将驱动马达的旋转力转化成直线运动来按压活塞，并通过由按压力和活塞的反作用力移动卡钳对着圆盘按压用作摩擦材料的制动垫，从而产生制动力。制动完成后，制动装置通过由制动垫和圆盘之间的向后撞击和活塞密封件的回复力(向后旋转)将卡钳和活塞与制动垫分离从而去除摩擦力。
4.然而，在传统的制动装置中，卡钳具有当重复操作时卡钳会变形的结构限制。因此，螺杆的轴可能会扭曲，从而在螺杆-螺母机构中施加过大的负载。在这种情况下，可能会降低动力传递的效率，或者可能会扩大螺杆与车身之间的间隙而使卡钳内的油泄漏。
5.本公开的相关技术公开在于2010年9月10日公布的、申请号为no.10-2010-0098846和申请名称为“具有制动功能的盘式制动器(disk brake having parking function)”的韩国专利申请中。


技术实现要素：

6.各种实施例旨在一种用于车辆的制动装置，其可防止卡钳变形时油泄漏和动力传递效率的降低。
7.在一个实施例中，用于车辆的制动装置可包括：卡钳部件，所述卡钳部件固定到车身上并在其内部设置有缸体；活塞部件，所述活塞部件能够移动地安装在所述缸体内，并根据其运动方向与垫板部件接触或分离；传动轴部件，所述传动轴部件配置为接收来自驱动部件的驱动力，并沿与所述缸体的纵向方向平行的方向作往复运动；按压部件，所述按压部件连接到所述传动轴部件，并配置为当所述传动轴部件运动到一侧时朝向所述垫板部件按压所述活塞部件；和角度调整部件，所述角度调整部件设置在所述传动轴部件和所述按压部件之间，并配置为改变所述传动轴部件相对于所述按压部件的安装角度。
8.所述缸体可通过由所述活塞部件和所述垫板部件之间的接触产生的反作用力沿第一方向旋转，且所述传动轴部件在所述角度调整部件上与所述缸体一起沿所述第一方向旋转。
9.所述按压部件可固定到所述活塞部件的内表面上。
10.所述按压部件具有与所述活塞部件的内后表面接触的前表面。
11.所述按压部件的前表面可形成平面的形状。
12.所述角度调整部件可包括：插入部件，所述插入部件从所述按压部件伸出并在其内部形成有空的空间(empty space)；和球型接合部件，所述球型接合部件从所述传动轴部件伸出并在所述插入部件内部随着所述传动轴部件角度的改变而旋转。
13.所述角度调整部件可进一步包括负载转换部件，所述负载转换部件从所述插入部件凹入到所述按压部件中，并配置为与所述球型接合部件的前表面滚动接触。
14.所述负载转换部件可包括第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面设置为在其两者之间的距离从所述插入部件向所述按压部件减小。
15.所述第一斜面与所述缸体的中心轴线形成的角度可小于所述第二斜面与所述缸体的中心轴线形成的角度。
16.所述角度调整部件可进一步包括防分离部件，所述防分离部件从所述插入部件延伸，并设置为面向所述球型接合的后表面。
17.所述防分离部件可设置成多个防分离部件，所述多个防分离部件沿所述插入部件的周向方向以预定的间隔布置。
18.所述制动装置可进一步包括止动部件，所述止动部件从所述传动轴部件延伸并配置为通过干涉所述插入部件而限制所述传动轴部件的轴向旋转。
19.所述止动部件可配置为沿所述传动轴部件的径向方向从所述传动轴部件的外周向面伸出并插入在所述插入部件中形成的切除部中。
20.所述止动部件可具有均邻接在所述切除部的内表面上的两个表面，并配置为限制所述传动轴部件的轴向旋转。
21.所述止动部件可在所述传动轴部件沿所述第一方向旋转时沿所述切除部的纵向方向运动。
22.根据本公开的上述实施例，因为传动轴部件相对于按压部件的安装角度可通过角度调整部件改变，所以可防止当缸体因活塞部件的反作用力而变形时，缸体和主轴之间的连接部中出现间隙。
23.此外，尽管所述活塞部件的行程长度因所述垫板部件的磨损发生改变，但是所述角度调整部件可与所述传动轴部件一起旋转的同时改变所述传动轴部件的旋转中心轴的位置，从而防止所述传动轴部件和所述按压部件之间出现卡塞，同时防止向所述活塞部件的动力传递性能的降低。
24.此外，尽管所述传动轴部件的角度被所述负载转换部件改变，但是所述制动装置可诱导通过所述球型接合部件施加的按压负载沿与所述活塞部件向前和向后运动的方向平行的方向传递。
25.此外，因为具有形成平面形状的前表面的按压部件与活塞部件的整个内后表面接触，所以按压部件可与活塞部件恒压接触而没有偏心压力，并使充分利用制动面积，从而提高制动效率。
26.此外，所述制动装置的按压部件可固定到所述活塞部件的内表面。因此，当所述传动轴部件向后运动以移除制动力时，所述按压部件可通过与所述活塞部件的固定力将所述活塞部件与所述垫板部件分离，从而在防止拖拽的同时完全移除剩余制动力。
附图说明
27.图1为示意地说明安装根据本公开实施例的用于车辆的制动装置的透视图。
28.图2为示意地说明根据本公开实施例的用于车辆的制动装置的配置的横截面图。
29.图3为示意地说明根据本公开实施例的角度调整部件的配置的展开图。
30.图4为示意地说明根据本公开实施例的负载转换部件的配置的横截面图。
31.图5为示意地说明根据本公开实施例的止动件的配置的透视图。
32.图6至图8为示意地说明根据本公开实施例的用于车辆的制动装置的操作过程的操作图。
具体实施方式
33.在下文中，用于车辆的制动装置将参考附图通过各种示例性实施例进行描述。
34.需要注意的是，附图的比例并不精确，仅出于描述方便和清晰的目的，可能会夸大线条的粗细或部件的尺寸。此外，本文所使用的术语是考虑到本实用新型的功能而定义的，其可根据使用者或操作者的习惯或意图改变。因此，应根据本文所述的总体公开内容对术语进行限定。
35.贯穿整个说明书，当一个元件被认为“连接到”或“联接到”另一个元件时，这可表示这个元件“直接连接或联接到”另一个元件或者这个元件通过在两者之间设置的又一个元件而“间接连接或联接到”另一个元件。在说明书中，当元件“包括或具有”部件时，这可表示这个元件不排除另一部件而可进一步包括或具有另一部件，除非谈及相反的情况。
36.在说明书中，相同的附图标记可代表相同的部件。尽管相同的或类似的附图标记在特定的附图中未被提及或描述，但是这些附图标记可参考其他附图进行描述。此外，尽管在特定的附图中部件未用附图标记表示，但是该部件可参考其他附图进行描述。此外，为了便于描述，设置了说明书的附图所包含的子部件的个数、形状和尺寸以及尺寸之间的相对差异，其并不能限制实施例而可设置为不同的值。
37.图1为示意地说明安装根据本公开实施例的用于车辆的制动装置的透视图，和图2为示意地说明根据本公开实施例的用于车辆的制动装置的配置的横截面图。
38.参考图1和图2，根据本公开实施例的用于车辆的制动装置1包括承载部件100、卡钳部件300、垫板部件200、驱动部件400、活塞部件500、传动轴部件600、按压部件700、角度调节部件800和止动部件900。
39.承载部件100固定到车身上，用于支撑接下来将会描述的卡钳部件300。根据本公开实施例的承载部件100可固定到转向节(未示出)，该转向节通过螺栓或类似物连接到车身上。承载部件100可包括高刚性材料(诸如钢)以便能够充分承受从卡钳部件300传递的负载。承载部件100的形状不受如图1和图2所示形状的限制，且只要能够固定到车身上就可在设计上作各种改变。
40.垫板部件200设置为面向与车轮一起旋转的盘状件10。垫板部件200被安装为从盘状件10向前或向后运动。垫板部件200在通过由接下来将会描述的活塞部件500传递来的按压力对着盘状件10按压或从盘状件10分离的同时，向车辆施加制动力或移除制动力。根据本公开实施例的垫板部件200可提供为一对垫板部件。垫板部件200可在其间设置有盘状件10，同时面向盘状件10的两个侧表面。该对垫板部件200可由接下来将会描述的卡钳部件
300或承载部件100可移动地支撑。由具有高摩擦系数的材料(诸如橡胶)制成的摩擦衬垫可附接在垫板部件200的一个表面上，面向盘状件10。
41.卡钳部件300用于形成根据本公开实施例的用于车辆的制动装置1的近似外部，并用于支撑接下来将会描述的驱动部件400、活塞部件500、传动轴部件600、按压部件700、角度调整部件800和止动部件900。卡钳部件300通过承载部件100固定到车身上。
42.根据本公开实施例的卡钳部件300包括桥接部310、指状部320和缸体330。
43.桥接部310用于形成卡钳部件300的外上部，并支撑接下来将会描述的指状部320和缸体330。桥接部310沿其纵向方向延伸，其纵向方向与盘状件10的轴向方向平行。桥接部310的两端分别设置在盘状件10的两侧。桥接部310可通过设置其两侧的销状导杆311滑动连接到承载部件100。桥接部310在其纵向方向上通过垫板部件200和活塞部件500之间产生的反作用力滑动。桥接部310可支撑该对垫板部件200以沿与盘状件10的轴向方向平行的方向向前或向后运动。桥接部310的具体形状不受如图1和图2所示的形状限制，只要桥接部310能够支撑指状部320和缸体330就可在设计上作各种改变。
44.指状部320可从桥接部310的一侧延伸，同时面向该对垫板部件200中的任意一个。指状部320可通过焊接、按压、弯曲或类似方式与桥接部310形成一体，也可通过螺接或类似方式可拆卸地联接到桥接部310。根据本公开实施例的指状部320从桥接部310的前端垂直向下延伸。指状部320具有面向垫板部件200的内表面，垫板部件200设置在盘状件10的外侧(图2中的左侧)，盘状件10处于一对垫板部件200之间。指状部320随着桥接部310的滑动移动按压或释放设置在盘状件10外侧的垫板部件200。
45.缸体330可从桥接部310的另一侧延伸，同时面向该对垫板部件200中的另一个。缸体330形成空心形状，并因此具有其内可安装有活塞部件500的内部空间。缸体330可具有引入制动油的油口，使得用于制动的液压可施加于缸体内部。根据本公开实施例的缸体330从桥接部310的后端向下延伸。缸体330形成中空圆柱体形状，其一侧是打开的，且该开口侧面向设置在盘状件10内侧(图2的右侧)的垫板部件200，盘状件10处于该对垫板部件200之间。
46.驱动部件400由卡钳部件300支撑，并用于产生驱动力。驱动部件400连接到将会描述的传动轴部件600，并将驱动力传递至传动轴部件600。
47.根据本公开实施例的驱动部件400包括发电机410和主轴420。
48.发电机410可安装在缸体330的后方，且可示例为接收来自车辆电池或类似物的能量并产生旋转力的各种类型的电动机。
49.主轴420连接到发电机410的输出轴，并与发电机410的输出轴一起旋转。根据本公开实施例的主轴420具有穿过缸体330从缸体330的后表面垂直伸出的一侧(图2中的右侧)。主轴420的这侧可花键联接到发电机410的输出轴上。在主轴420和缸体330之间可安装密封元件，诸如o形圈，以防止储存在缸体330中的油泄漏。
50.主轴420的另一侧(图2中的左侧)设置在缸体330内，并沿与缸体330的纵向方向平行的方向延伸。主轴420的该另一侧大体上可形成中空的圆柱体形状。主轴420的该另一侧具有在其内周向面形成上的螺纹，并因此螺接到接下来将会描述的传动轴部件600的外周向面上。
51.主轴420具有形成于其中心部分并沿主轴420的径向方向延伸的凸缘(flange)421。根据本公开实施例的凸缘421大体上可形成盘状件形状。凸缘421的后表面可与推力轴
承接触，并可被缸体330的内后表面可旋转地支撑。
52.活塞部件500可活动地安装在气缸330内，同时面向该对垫板部件200中的另一个。活塞部件500可根据其运动方向在与垫板部件200接触或分离时将垫板部件200对着盘状件10按压或从盘状件10上释放。
53.根据本公开实施例的活塞部件500形成杯形状，其一侧是打开的。活塞部件500的横截面形状可在设计上不同地改变为圆形、多边形和椭圆形。活塞部件500设置为其封闭的一侧面向垫板部件200，其打开的一侧面向后部。活塞部件500的内后表面可形成平面形状以确保与将要描述的按压部件700具有广泛的接触面积。
54.活塞部件500的外表面可从缸体330的内表面间隔开预定的距离，从而在两者之间形成间隙。在这种情况下，通过安装在缸体330前部的波纹管或安装在缸体330内的o形圈，在缸体330内弹性支撑活塞部件500。因此，活塞部件500可防止由于与气缸330的内表面摩擦而使其运动性能下降。
55.因为卡钳部件300形成大体上u形状，活塞部件500通过在活塞部件500与垫板部件200接触时产生的反作用力使缸体330变形。更具体地，活塞部件500通过使用与按压力相反方向产生的反作用力使缸体330沿第一方向a旋转以按压垫板部件200。第一方向a可表示为缸体330扩展到垫板部件200外部的方向，并可示例为图2中的逆时针方向。
56.传动轴部件600连接到驱动部件400，并设置在缸体330内。传动轴部件600用于接收来自驱动部件400的驱动力并沿与缸体330的纵向方向平行的方向作往复运动。
57.根据本公开实施例的传动轴部件600可形成为在其外周向面上形成有螺纹的杆形状。传动轴部件600的轴向方向设置为与缸体330的纵向方向平行。传动轴部件600的外周向面螺接到主轴420的内周向面上。因此，当主轴420旋转时，传动轴部件600在缸体330内部作线性往复运动，同时将主轴420的旋转运动转化为线性运动。
58.按压部件700通过下面待描述的角度调整部件800连接到传动轴部件600。当传动轴部件600作往复运动时，按压部件700与传动轴部件600一起运动。
59.当传动轴部件600运动到一侧时，按压部件700朝向垫板部件200按压活塞部件500。也就是说，按压部件700的功能是作为将驱动部件400产生的驱动力最终传递给活塞部件500的部件。
60.根据本公开实施例的按压部件700具有面向传动轴部件600前端(图2中的左端)的后表面(图2中的右表面)。按压部件700具有面向活塞部件500内后表面的前表面。按压部件700具有与活塞部件500的横截面形状相对应的横截面形状。
61.按压部件700的前表面与活塞部件500的内后表面接触。更具体地，按压部件700的前表面形成平面形状，并与活塞部件500的整个内后表面接触。因此，按压部件700可与活塞部件500恒压接触而没有偏心压力，并充分利用制动面积，从而提高制动效率。
62.按压部件700可固定到活塞部件500的内表面。也就是说，按压部件700的前表面和周向面可分别压入配合(press-fitted)到活塞部件500的内后表面和内周向面，或者可通过单独的粘合构件固定。因此，当传动轴部件600向后运动以消除制动力时，按压部件700可通过与活塞部件500之间的固定力将活塞部件500与垫板部件200分离，从而在防止拖拽的同时完全移去剩余制动力。
63.角度调整部件800设置在传动轴部件600和按压部件700之间，并用于将传动轴部
件600和按压部件700相互连接。当缸体330由于活塞部件500变形时，角度调节部件800用于诱导传动轴部件600相对于按压部件700的安装角度发生变化。更具体地，当缸体330通过与活塞部件500的接触产生的反作用力沿第一方向a旋转时，角度调整部件800用于诱导传动轴部件600与缸体330一起沿第一方向a在角度调整部件800上旋转。也就是说，角度调整部件800的功能是作为当缸体300变形时安装角度发生变化的传动轴部件600的旋转中心轴。因此，角度调整部件800可防止缸体330和主轴420之间的连接部分出现间隙，间隙可在缸体330变形时导致传动轴部件600设置在与缸体330不同的角度上时发生。当传动轴部件600和按压部件700运动时，角度调整部件800与传动轴部件600和按压部件700一起运动。因此，角度调整部件800可改变传动轴部件600旋转中心轴线的位置以响应因垫板部件200的磨损引起的活塞部件500行程长度(stroke length)的改变，从而防止由于传动轴部件600和按压部件700之间的卡塞引起的动力传递性能降低。
64.图3为示意地说明根据本公开实施例的角度调整部件的配置的扩展视图。
65.参考图1至图3，根据本公开实施例的角度调整部件800包括插入部件810、球型接合部件820、负载转换部件830和防分离部件840。
66.插入部件810从按压部件700伸出，并用于可旋转地支撑接下来将会描述的球型接合部件820。根据本公开实施例的插入部件810可形成具有空的空间的中空圆柱体形状。插入部件810的一侧连接到按压部件700的后表面，另一侧沿缸体330的纵向方向伸出按压部件700的后表面。该插入部件810的另一侧是开口的以使球型接合部件820能够插入到插入部件810中。插入部件810的直径和横截面形状可根据球型接合部件820或类似物的形状在设计上作不同的改变。
67.插入部件810可具有在其一侧上形成的切除部811。根据本公开实施例的切除部811可形成延伸穿过插入部件810的内、外周向面的孔形状。切除部811的纵向方向设置为与插入部件810的纵向方向平行。切除部811具有开放的一个端部(图4中的后端)，这一端部穿过插入部件810的一端。接下来将会描述的止动部件900可插入到切除部811中。切除部811的两个内表面均与止动部件900邻接，并用于限制传动轴部件600的轴向旋转。当传动轴部件600的角度改变时，切除部811指导止动部件900沿其纵向方向运动，从而允许传动轴部件600沿第一方向旋转。
68.球型接合部件820从传动轴部件600伸出，并插入到插入部件810中。球型接合部件820在插入部件810内部随着传动轴部件600的角度变化而旋转。也就是说，球型接合部件820的功能是当传动轴部件600的角度发生变化时作为旋转中心轴以旋转支撑传动轴部件600。根据本公开实施例的球型接合部件820形成大体上球形状，并连接到传动轴部件600的前端。球型接合部件820具有小于插入部件810直径的直径，以无明显干扰地平滑地插入到插入部件810内并在插入部件810内旋转。
69.负载转换部件830设置为面向球型接合部件820的前表面，并从插入部件810凹入到按压部件700中。负载转换部件830与插入到插入部件810中的球型接合部件820的前表面滚动接触。当传动轴部件600的角度发生变化时，负载转换部件830引起通过球型接合部件820施加的压力负载沿与活塞部件500向前或向后运动的方向平行的方向传递。因此，即使在缸体330变形时，负载转换部件830也可向活塞部件500传递足够的按压负载。
70.图4为示意地说明根据本公开实施例的负载转换部件的配置的横截面图。
71.根据本公开实施例的负载转换部件830包括第一斜面831和第二斜面832。
72.第一斜面831和第二斜面832分别形成负载转换部件830的一侧和另一侧的外部。根据本公开实施例的第一斜面831和第二斜面832均可形成从按压部件700和插入部件810之间的连接点朝向缸体300的设置在按压部件700内的中心轴线c延伸的倾斜表面的形状。第一斜面831和第二斜面832设置为两者之间的距离从插入部件810向按压部件700减小。更具体地，第一斜面831和第二斜面832基于缸体330的中心轴线c分别向上或向下倾斜。第一斜面831和第二斜面832分别与球型接合部件820前表面的一侧和另一侧滚动接触。
73.第一斜面831与缸体330的中心轴线之间的夹角可小于第二斜面832与缸体330的中心轴线之间的夹角。因此，当传动轴部件600沿第一方向a旋转以响应缸体330变形时，第二斜面832可诱发更大的按压负载使其沿与活塞部件500向前或向后运动的方向平行的方向传递。
74.防分离部件840从插入部件810延伸，并设置为面向球型接合部件820的后表面。根据本公开实施例的防分离部件840可形成伸出的形状，其从插入部件810的内表面向插入部件810的内部伸出。分离部件840可设置为多个防分离部件。多个防分离部件840可沿插入部件810的圆周方向以预设的间隔布置。当球型接合部件820沿将球型接合部件820与插入部件810分离的方向运动时，即在图3中向右，防分离部件840与球型接合部件820的后表面接触，从而限制球型接合部件820的运动。因此，防分离部件840可防止球型接合部件820与插入部件810分离。当传动轴部件600向后运动以移除制动力时，防分离部件840可与传动轴部件600一起将按压部件700运动到后部。防分离部件840可在球型接合部件820插入到插入部件810中后单独加工。可替选地，防分离部件840也可预先在插入部件810中加工，随后自主地变形使得球型接合部件820能够插入到插入部件810中。
75.止动部件900从传动轴部件600延伸，并干涉插入部件810以限制传动轴部件600的轴向旋转。因此，止动部件900可在主轴420旋转时限制传动轴部件600沿其中心轴旋转，从而引起传动轴部件600的平滑线性运动。
76.图5为示意地说明根据本公开实施例的止动部件的配置的透视图。
77.参考图2至图5，根据本公开实施例的止动部件900可形成为沿传动轴部件600的径向方向从传动轴部件600的外周向面上突出的凸起形状。止动部件900插入到在插入部件810中形成的切除部811中。止动部件900的两个表面均邻接在切除部811的内表面上，并限制传动轴部件600的轴向旋转。当传动轴部件600在球型接合部件820上旋转时，止动部件900沿切除部811的纵向方向运动，从而允许传动轴部件600的角度改变。
78.在下文中，将对根据本公开实施例的用于车辆的制动装置的操作进行详细描述。
79.图6至图8为示意地说明根据本公开实施例的用于车辆的制动装置的操作过程的操作图。
80.参考图1至图8，当制动力施加到车辆上时，主轴420通过从发电机410接收的旋转力轴向旋转到一侧。
81.螺接到主轴420的内周向面上的传动轴部件600，随着主轴420的轴向旋转线性向前运动。
82.当传动轴部件600向前运动时，按压部件700向前按压活塞部件500。
83.这样的按压力使活塞部件500运动到缸体330的前面，并使设置在活塞部件500前
方的垫板部件200与盘状件10接触。
84.当活塞部件500按压设置其中的垫板部件200时，活塞部件500中产生与该按压力方向相反的反作用力。
85.卡钳部件300通过该反作用力向后滑动，指状部320使得设置在外部的垫板部件200并与盘状件10接触。因此，该对垫板部件200通过使用其与盘状件10的两侧之间的摩擦力产生制动力。
86.施加到活塞部件500的反作用力依次传递至活塞部件500、按压部件700、角度调整部件800、传动轴部件600和主轴420。
87.传递至主轴420的反作用力沿垂直方向按压缸体330的后表面，并在缸体330中产生使气缸330沿第一方向a旋转的扭矩。
88.缸体330在通过该扭矩沿第一方向a旋转时发生变形。
89.在缸体330沿第一方向a旋转时，传动轴部件600和主轴420也在球型接合部件820上沿第一方向a旋转。
90.在这种情况下，因为与缸体330的内表面形成预设间隙的活塞部件500保持在水平状态上，所以按压部件700和传动轴部件600的安装角度是不同的。
91.因此，可防止在按压部件700和传动轴部件600之间施加大负载，这可能防止由按压部件700和传动轴部件600之间的卡塞导致的效率下降。
92.在传动轴部件600倾斜时，通过球型接合部件820传递到按压部件700的按压负载，通过负载转换部件830沿与活塞部件500前后运动的方向平行的方向引起。
93.因此，在移除制动力时，主轴420通过从发电机410接收的旋转力轴向旋转到另一侧，且传动轴部件600线性向后运动。
94.通过角度调节部件800连接到传动轴部件600的按压部件700，并与传动轴部件600一起向后运动。
95.因为按压部件700固定到活塞部件500的内表面，所以活塞部件500也向后运动，并因此与垫板部件200分离。
96.尽管出于说明性目的已公开了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不偏离如本公开的技术方案中定义的本公开的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替代均是可能的。