刹车电机以及应用该刹车电机的车辆防抱死系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及汽车配件领域，提供了一种刹车电机以及应用该刹车电机的车辆防抱死系统，所述刹车电机包括：电动机(11)，传动装置(12)；所述电动机(11)包括：输出轴(111)；所述传动装置(12)包括：齿轮(121)；所述输出轴(111)用于将所述电动机(11)产生的动力传送给所述传动装置(12)的齿轮(121)；所述齿轮(121)上设有供所述输出轴(111)安装的中心孔，所述中心孔内壁设有多个平行于所述齿轮(121)中心轴的齿，所述齿靠近所述输出轴(111)压入的一端设有第一倒角。本实用新型有效减少或消除了轴表面被齿轮片挤出的金属毛刺，延长了使用寿命。
【专利说明】刹车电机以及应用该刹车电机的车辆防抱死系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车配件领域，具体涉及一种车辆防抱死系统以及车辆防抱死系统中的刹车电机。
【背景技术】
[0002]车辆在紧急刹车时，制动力大，如果不安装防抱死系统，车轮容易发生抱死现象，使车辆失去转向能力、造成侧滑甩尾，引发交通事故。防抱死系统的作用是在检测出车轮处于抱死状态时，产生拉动刹车单元的拉力，减小或消除刹车单元的制动力，进而提高车辆的操控能力来降低车辆事故的发生。
[0003]车辆防抱死系统用刹车电机是车辆防抱死系统的动力单元，在车辆制动防抱死系统用刹车电机中，电动机输出轴和传动箱内的齿轮进行配合，使刹车电机启动运转后，将高转速低扭矩的转动转换为低转速高扭矩的转动，然后拉动刹车单元，从而降低或消除存在抱死状态的车轮上的制动力。
[0004]然而现有技术中，电动机输出轴和齿轮进行装配过程中，在输出轴压入齿轮轮片后，输出轴表面往往被齿轮轮片挤出大量的金属毛刺，由于齿轮和输出轴的尺寸角度等精度较高，毛刺的出现一定程度上影响到了输出轴和齿轮的配合，也影响了后续的安装。
实用新型内容
[0005]为了避免装配过程中输出轴表面被挤出金属毛刺，保证轴和齿轮的精确安装和配合，根据本实用新型的一个方面，提供了一种刹车电机，刹车电机包括:电动机，传动装置；电动机包括:输出轴；传动装置包括:齿轮；输出轴用于将电动机产生的动力传送给传动装置的齿轮；
[0006]齿轮上设有供输出轴安装的中心孔，中心孔内壁设有多个平行于齿轮中心轴的齿，齿靠近输出轴压入的一端设有第一倒角。
[0007]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，输出轴上设有与齿轮的第一倒角配合的第二倒角。
[0008]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，第一倒角和/或第二倒角的角度在2-15度之间。
[0009]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，第一倒角和/或第二倒角的角度为5度。
[0010]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，第一倒角和/或第二倒角的长度在0.5-3mm 之间。
[0011]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，输出轴上设有一凹槽，当输出轴压入齿轮后，凹槽靠近齿轮中心孔的输出轴压入一端的边沿。
[0012]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，凹槽的深度为0.05-0.15_，宽度为0.7-lmm。
[0013]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，输出轴与齿轮过盈装配，输出轴的直径略大于齿轮的直径。
[0014]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，齿轮中心孔内的齿的远离输出轴压入的一端设有第三倒角。
[0015]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，第三倒角的角度和长度与第一倒角的角度相同或不同。
[0016]根据本实用新型实施例的刹车电机，可选地，第三倒角的角度在20-45度之间，第三倒角的长度在0.2-lmm之间。
[0017]根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种车辆防抱死系统，包括刹车电机。
[0018]本实用新型的车辆防抱死系统的刹车电机，由于在传动箱齿轮中和/或电动机输出轴中设计了小角度的倒角结构，有效减少或消除了轴表面被齿轮片挤出的金属毛刺，确保了刹车电机的高精度定位装配要求；输出轴上的除肩机构将金属毛刺有效清除，保证了刹车电机的正常运转，延长了使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1示出了车辆防抱死系统的结构示意图；
[0020]图2示出了输出轴和齿轮的立体图；
[0021]图3示出了齿轮的侧视图；
[0022]图4为图3的齿轮中心孔的局部放大图；
[0023]图5是电动机输出轴的主视图；
[0024]图6是图5输出轴倒角部位的局部放大图；
[0025]图7是输出轴上除肩机构示意图。
[0026]附图标记
[0027]11电动机
[0028]111输出轴
[0029]1111 轴头部
[0030]1112 轴中部
[0031]1113 轴身部
[0032]1114 连接部
[0033]1115 凹槽
[0034]12传动箱
[0035]121 齿轮
[0036]13 转轴
【具体实施方式】
[0037]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0038]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
[0039]图1示出了车辆防抱死系统的结构示意图。参见图1，防抱死系统的刹车电机主要包括:电动机11，用于产生防抱死源动力；传动箱12，用于将高转速低扭矩的转动转换为低转速高扭矩的转动；以及转轴13，用于利用高扭矩的转动拉动刹车线，降低或消除存在抱死状况的车轮上的刹车单元的制动力。
[0040]其中，所述电动机11包括输出轴111，其一端连接电动机11，另一端连接传动箱12中的齿轮，用于将电动机11产生的源动力输出给传动箱12，所述传动箱12包括，多级齿轮，其中一级齿轮121，与电动机11的输出轴111连接，所述多级齿轮通过改变转速来改变传动的扭矩。
[0041]具体而言，本实用新型实施例中的车辆防抱死系统的工作过程可以按下述方式进行。
[0042]首先，电动机11接收到车辆微控制器的防抱死控制信号后，开始运转，沿顺时针或逆时针方向进行高转速低扭矩转动，电动机11上的输出轴111也跟着高速转动，由于输出轴111与传动箱12中的一个齿轮121连接，因此，齿轮121在输出轴111的带动下也进行运转，与该齿轮121啮合的其他齿轮也随之转动，由于多级齿轮的直径尺寸逐渐加大，因此齿轮转速逐渐降低，扭矩逐渐加大，直到最后一级齿轮时转速降到最低，扭矩变为最大，最后一级齿轮将低转速高扭矩的动力通过其输出轴传输给转轴13，转轴13沿顺时针或逆时针方向以低转速高扭矩的转动力拉动车辆刹车单元的刹车线，以瞬时降低或消除存在抱死状况的车轮上的制动力。
[0043]在本实用新型实施方式中，可选地，传动箱12包括3级齿轮；电动机11和转轴13的旋转方向仅为示例。可以理解，在其他实施方式中，传动箱12也可以是其他类型的传动装置；电动机11和转轴13可分别沿任意方向旋转，只要能够产生拉动刹车线的拉力，从而降低或消除存在抱死状况的车轮上的制动力即可。
[0044]图2不出了输出轴和齿轮的立体图。图3不出了齿轮的侧视图。参见图2，传动箱12中的一级齿轮121与电动机11的输出轴111连接传动，为保证可靠传动，齿轮121硬度较大，相对齿轮121而言，输出轴111的硬度较小，参见图2，齿轮121的直径在40-50_之间，优选在43-47_之间。齿轮121的外壁具有多个供其他齿轮啮合的齿，可选地，齿数为50-80个，优选为66个。齿轮121还包括一个供输出轴111安装的中心孔，以及多个齿根圆孔，可选地，齿根圆孔的个数为5-8个，优选为7个，两个齿根圆孔之间的夹角为50-70度，优选为60度。可选地，中心孔的直径大于齿根圆孔的直径，可选地，中心孔的直径在7-15_之间，齿根圆孔直径在5_12mm之间，优选地，中心孔的直径为10mm，齿根圆孔直径为8.3mm。齿轮121的中心孔壁具有平行于所述齿轮121中心轴的齿状结构，供输出轴111安装在其上。
[0045]由于电动机11的输出轴111要带动传动箱12的齿轮121转动，因此输出轴111需要紧密装配在齿轮121的中心孔内，为了保证可靠传动，齿轮121的孔直径略小于输出轴111的直径，齿轮121与输出轴111之间采用过盈量大的紧固联接，从而避免在传动时齿轮121与输出轴111之间具有相对运动。在安装时，可以使用特殊的工具将输出轴111挤压到齿轮121的中心孔中，或利用热胀冷缩的特性，将齿轮121的中心孔加热，趁孔径扩大，迅速套到输出轴111上。
[0046]由于齿轮121材质较硬，而输出轴111的材质较软，在齿轮121与输出轴111的过盈装配中，输出轴111表面往往会被齿轮片挤出大量的金属毛刺，由于输出轴111需要更换维修，挤出的金属毛刺将影响后续安装。因此，本实用新型的齿轮121的中心孔采用倒角设
i+o
[0047]图4为图3的齿轮中心孔A部分放大图。参见图3和图4，齿轮121的中心孔采用倒角设计，齿轮121的中心孔靠近输出轴111压入的一端的齿上，设有倒角，倒角与齿的长度方向所成角度在2-15度之间，优先为5-10度；图4给出了倒角为5度的示例。倒角的长度可以在1-4_之间，优选为1.5-3_。可选地，齿轮121的中心孔齿的远离输出轴111压入的一端，也可以设有倒角，该倒角与齿的长度方向所成角度在5-60度之间，优先为20-45度；该倒角的长度可以在0.2-lmm之间，优选为0.5mm。也就是说，齿轮121中心孔内的齿两端的倒角可以设置成不同角度，不同长度，一般情况下，轴压入的一端的齿的倒角长度稍长，角度减小。可选地，齿轮121中心孔内的齿的两端的倒角可以设置为对称的小角度倒角，即齿轮121的中心孔远离输出轴111压入的一端的齿的倒角角度和长度与齿轮121的中心孔靠近输出轴111压入的一端的齿的倒角角度和长度相同或相近似。
[0048]由于齿轮121的齿上靠近输出轴102压入安装的位置具有倒角，且倒角的角度设计为小角度，长度比传统的长度要长，因此，在安装过程中方便了输出轴的压入；另外，由于倒角的角度较小，长度长，齿轮121的每个齿上不易形成刮削输出轴111的尖锐端，输入轴111在压入时有充足的过渡区域，因此该结构能有效减轻对轴的刮削，大量地减少金属毛刺或基本消除了金属毛刺。另外，在输出轴111与齿轮121的传动过程中，由于倒角的尺寸较小，长度适中，输出轴111和齿轮121在安装完成后，仍然能够紧密配合，不会造成轴与孔之间的相对运动，保证了传动的正常运行。
[0049]为进一步确认本实用新型实施例倒角机构的技术效果，对以下几种规格的倒角进行了测试实验:
[0050]A:倒角角度为5度，长度为1.5mm ；
[0051]B:倒角角度为5度，长度为3mm ;
[0052]C:倒角角度为30度，长度为0.5mm。
[0053]将齿轮121的孔径设计为略微小于10mm，将输出轴111的外直径设置为略微大于10mm，将输出轴111压入上述齿轮121后，齿轮121轮片与输出轴111之间未出现打滑现象，由此可以判断出，倒角的设计对扭矩强度没有影响。另外，经测试，A，B两种倒角方式，压接后未出现毛刺。C倒角方式，毛刺减小，但仍然有毛刺。由此可以看出，将倒角的角度设计为2-15度，倒角长度设置为1-3_，可以有效减少或防止输出轴111表面被齿轮121轮片挤出大量的金属毛刺。
[0054]根据本实用新型的另一个方面，为了配合齿轮121的倒角，也可以将输出轴111与齿轮121的安装部位设计为倒角模式。图5是电动机输出轴的主视图。图6是图5输出轴倒角部位(B部位)的局部放大图。参见图5，输出轴111为长度在40-50mm之间，主体直径在8-llmm之间的轴，优选直径为10mm。输出轴111包括与其他部件连接或装配的轴头部1111以及轴中部1112，与齿轮121安装配合的轴身部1113以及与电动机11连接的连接部1114，所述连接部1114位于所述轴身部1113的底端。
[0055]所述轴头部1111的直径小于输出轴111的其他部位，轴中部1112的直径仅略小于轴身部1113的直径，结合图2和图5可以看出，连接部1114是从圆柱体的轴身部1113的底部两侧对称地平行地切削掉一定长度的边缘而成，可选地，其切削面为长方形，长度为15-20mm，宽度为4-7mm。可选地，轴头部1111的直径在4_7mm之间，轴中部1112以及轴身部1113的直径在8-12mm之间。
[0056]参见图5以及图6，轴中部1112的直径略小于轴身部1113的直径，在轴中部1112与轴身部1113的连接部位，设有一个与齿轮121的倒角对应的倒角，可选地，输出轴111上的倒角的角度在2-15度之间，长度优选为1.5-3mm。可以根据输出轴111的材质以及齿轮121的材质，或齿轮121的倒角的大小，相应的设计输出轴111的倒角，使输出轴的倒角与齿轮的倒角的长度和角度相同或相类似。优选地，与齿轮121的5度倒角相对应，输出轴111的倒角也可以为5度。
[0057]在将输出轴111装配在齿轮121上时，该倒角将与齿轮121上的倒角配合，使输出轴111更容易压入齿轮121中，且由于两个倒角相互配合，在输出轴111压入齿轮121的过程中，输出轴111不会被齿轮121的倒角的尖锐部分刮削，从而使输出轴111的轴中部1112顺利穿过齿轮121内部，使轴身部1113牢固安装在齿轮121内部，进一步解决了输出轴111表面被齿轮121压出金属毛刺的问题，方便了后续的安装，也延长了输出轴111的使用寿命O
[0058]由于齿轮121以及输出轴111上都设置了倒角，有效减少或避免了输出轴被刮割出金属毛刺，然而由于输出轴111与齿轮121采用过盈装配，防抱死系统在启动后，上述二者的装配部位往往会受到较大冲击，造成齿轮121或输出轴111的磨损，输出轴111材质较软，难免会被齿轮121削割出金属毛刺，为了有效避免轴表面存留被挤出的金属毛刺的问题，根据本实用新型的另一方面，在输出轴111表面设置一个除肩机构。图7是输出轴上除肩机构示意图。参见图7，本实用新型实施例中的除肩机构可以是在输出轴111上设置一凹槽1115，所述凹槽1115的位置位于的轴身部1113，且与轴中部1112距离一定长度，凹槽1115的尺寸可根据输出轴111直径、齿轮121和输出轴121的材料等因素确定，可选地，所述凹槽1115的深度为0.05-0.15mm，宽度为0.5_2mm，优选地宽度为0.7_lmm，当输出轴111挤压入齿轮121的中心孔内时，凹槽1115正好位于齿轮的输出轴111压入的一端的边沿或靠近该边沿，这样，输出轴111被齿轮121轮片挤出的毛刺可以被推到凹槽1115的位置，毛刺在凹槽1115的位置会断裂乃至脱落，从而从根部清除毛刺。可选地，还可以在凹槽1115内部或边缘附近设置磁性材料或具有粘性的胶性材料，将脱落的毛刺吸住或粘住，从而避免脱落的毛刺落入齿轮中或其他零件中而影响齿轮的啮合。
[0059]当输出轴111与齿轮121装配完后，输出轴111的凹槽1115位于齿轮121中心孔的一侧边沿附近，齿轮121轮片与输出轴111的配合面也没有发生太大的变化，所以扭矩也不会发生变化，输出轴111与齿轮121轮片之间也不会产生相对运动。
[0060]另外，在输出轴111上加设除肩机构，仅需要在机加工的轴上增加一条凹槽，现有的冶金模具不需要做任何修改，从而使现有资源得到了充分的利用。
[0061]本实用新型实施例的电动机输出轴和传动装置，分别采用了小角度倒角设计方式，有效消除了输出轴的金属毛刺的问题，保证了输出轴的后续使用和安装，使零件的使用寿命延长。另外，本实用新型实施例的设计方式，也保证了电动机11与传动装置12之间不会发生相对运动，确保了传动装置的功能。再者，本实用新型实施例中还设计了除肩机构，使得输出轴在现有磨具的基础上就能够有效清除输出轴上的金属毛刺，确保了电机的正常工作。
[0062]相应的，本实用新型实施例还提供了一种车辆防抱死系统，该系统使用上述几个实施例中的电动机11以及传动装置12，以解决电动机11的输出轴111被传动装置12的齿轮121刮割出金属毛刺的问题，同时还能够保证电动机11与传动装置12之间不会发生相对运动，确保了传动装置的功能，使车辆防抱死系统的防抱死效果更佳。另外，由于电动机11的输出轴111上除肩机构的设计，使得输出轴121上可能出现的金属毛刺得到有效回收，避免了落肩影响齿轮运转的情况发生，保证了防抱死系统的多组零件的正常运转，延长了防抱死系统的使用寿命。
[0063]以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。
【权利要求】
1.一种刹车电机， 其特征在于， 所述刹车电机包括:电动机(11),传动装置(12)； 所述电动机(11)包括:输出轴(111)； 所述传动装置(12)包括:齿轮(121)； 所述输出轴(111)用于将所述电动机(11)产生的动力传送给所述传动装置(12)的齿轮(121)； 所述齿轮(121)上设有供所述输出轴(111)安装的中心孔，所述中心孔内壁设有多个平行于所述齿轮(121)中心轴的齿，所述齿靠近所述输出轴(111)压入的一端设有第一倒角。
2.根据权利要求1所述的刹车电机， 其特征在于， 所述输出轴(111)上设有与所述齿轮(121)的第一倒角配合的第二倒角。
3.根据权利要求1或2所述的刹车电机， 其特征在于， 所述第一倒角和/或第二倒角的角度在2-15度之间。
4.根据权利要求1或2所述的刹车电机， 其特征在于， 所述第一倒角和/或第二倒角的角度为5度。
5.根据权利要求1或2所述的刹车电机， 其特征在于， 所述第一倒角和/或第二倒角的长度在0.5-3皿之间。
6.根据权利要求1或2所述的刹车电机， 其特征在于， 所述输出轴(111)上设有一凹槽(1115),当所述输出轴(111)压入所述齿轮(121)后，所述凹槽(1115)靠近所述齿轮(121)中心孔的所述输出轴(111)压入一端的边沿。
7.根据权利要求6所述的刹车电机， 其特征在于， 所述凹槽(1115)的深度为0.05-0.15臟，宽度为0.7-1臟。
8.根据权利要求1所述的刹车电机， 其特征在于， 所述输出轴(111)与所述齿轮(121)过盈装配，所述输出轴(111)的直径略大于所述齿轮(121)的直径。
9.根据权利要求1所述的刹车电机， 其特征在于， 所述齿轮(121)中心孔内的齿的远离所述输出轴(111)压入的一端设有第三倒角。
10.根据权利要求9所述的刹车电机， 其特征在于， 所述第三倒角的角度和长度与所述第一倒角的角度相同或不同。
11.根据权利要求10所述的刹车电机，其特征在于，所述第三倒角的角度在20-45度之间，所述第三倒角的长度在0.2-lmm之间。
12.—种车辆防抱死系统，其特征在于，所述车辆防抱死系统包括权利要求1-11任一所述的刹车电机。
【文档编号】H02K7/116GK204210452SQ201420626499
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】张剑 申请人:常州市诚利电子有限公司