本發(fā)明涉及車輛底盤領(lǐng)域,其涉及一種電子控制式電動制動卡鉗總成。
背景技術(shù):
隨著汽車日益普及,車行速度增加,節(jié)能降耗,行車安全是重中之重,當(dāng)前混合動力,純電動汽車及普通柴油/汽油汽車制動裝置主要采用兩種方式-盤式制動器和鼓式制動器,這兩種制動器都是由液壓或氣壓驅(qū)動來使摩擦墊壓靠轉(zhuǎn)子,因液體/氣體存在可壓縮性,故反應(yīng)滯后,反應(yīng)時間長(電磁閥反應(yīng)時間+液壓/氣壓反應(yīng)時間+制動器裝置反應(yīng)時間),制動能量效率低,兩種方式裝置中,需要諸如將施加至制動踏板的操作力放大的增壓器和將由增壓器放大了的操作力轉(zhuǎn)換成液壓的主缸等的單元,這使該裝置構(gòu)造復(fù)雜化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的是要提供一種電子控制式電動制動卡鉗總成,其制動效率高,響應(yīng)速度快。
特別地,本發(fā)明提供了一種電子控制式電動制動卡鉗總成,包括,制動卡鉗,所述制動卡鉗包括制動卡鉗鉗體、摩擦片、第一活塞、驅(qū)動螺母,所述摩擦片、第一活塞、驅(qū)動螺母裝配在所述制動卡鉗鉗體內(nèi);所述摩擦片為一對并設(shè)置在制動盤兩側(cè)以用于夾持制動盤;所述第一活塞第一端抵靠在所述摩擦片的一個表面上,以對所述摩擦片進(jìn)行推壓;所述第一活塞第二端與所述驅(qū)動螺母固定連接;
電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu),所述電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定布置在所述制動卡鉗鉗體的頭部并通過驅(qū)動螺桿與所述驅(qū)動螺母連接;所述電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括行星齒輪機(jī)構(gòu)和電機(jī)定子,所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪為與所述電機(jī)定子相配合的永磁轉(zhuǎn)子。
進(jìn)一步地,所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽輪、固定齒圈、行星齒輪和行星輸出支架;所述太陽輪第一端與所述行星齒輪嚙合,所述太陽輪第二端穿設(shè)在所述電機(jī)定子內(nèi)部;所述固定齒圈固定設(shè)置于所述制動卡鉗鉗體;所述行星輸出支架通過軸承可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述制動卡鉗鉗體;所述行星齒輪設(shè)置于所述太陽輪與所述固定齒圈之間并分別嚙合于所述太陽輪與所述固定齒圈。
進(jìn)一步地,所述驅(qū)動螺桿第一端與所述驅(qū)動螺母通過螺紋嚙合連接;所述驅(qū)動螺桿第二端與所述行星輸出支架固定連接(或者通過花鍵或平鍵聯(lián)接)。
進(jìn)一步地,所述第一活塞第一端與所述摩擦片的一個表面抵靠處設(shè)置有第二活塞,所述第二活塞為液壓驅(qū)動。
進(jìn)一步地,所述第二活塞與所述第一活塞之間設(shè)置有彈性件。
進(jìn)一步地,所述彈性件為膜片彈簧。
進(jìn)一步地,所述電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括插接件,所述插接件固定安裝在所述電機(jī)定子端部,所述插接件用于接收制動信號并控制所述電機(jī)定子中的電流。
進(jìn)一步地,所述第一活塞和所述電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有隔離墻,所述隔離墻設(shè)有通孔,所述驅(qū)動螺桿穿設(shè)所述通孔并旋轉(zhuǎn)固定在所述隔離墻。
進(jìn)一步地,所述通孔設(shè)有密封圈。
進(jìn)一步地,所述第一活塞與所述制動卡鉗鉗體接觸區(qū)域設(shè)置有密封圈,所述第一活塞與第二活塞接觸區(qū)域設(shè)置有密封圈。
本發(fā)明的電子控制式電動制動卡鉗總成,直接通過電機(jī)驅(qū)動制動器-制動卡鉗/制動蹄,直接將電能轉(zhuǎn)換成制動夾緊機(jī)械能作用在車輪上,反應(yīng)快,使整個過程減少能量傳遞路徑,能量利用率高,同時,設(shè)計(jì)膜片彈簧-活塞液壓伺服機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,實(shí)現(xiàn)制動踏板感回饋和隨動控制,同時,在整車斷電時,可對整車實(shí)施應(yīng)急制動。
附圖說明
后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,這些附圖未必是按比例繪制的。附圖:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電子控制式電動制動卡鉗總成結(jié)構(gòu)圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)和活塞結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電子控制式電動制動卡鉗總成結(jié)構(gòu)圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)和活塞結(jié)構(gòu)圖。結(jié)合圖1和圖2做如下說明。電子控制式電動制動卡鉗總成,包括,制動卡鉗100和電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)22。其中制動卡鉗100包括制動卡鉗鉗體10、摩擦片11、第一活塞6、驅(qū)動螺母7,其中摩擦片11、第一活塞6、驅(qū)動螺母7裝配在制動卡鉗鉗體10內(nèi);摩擦片11為一對并設(shè)置在制動盤18兩側(cè)以用于夾持制動盤18;第一活塞6第一端19抵靠在摩擦片11的一個表面上,以對摩擦片11進(jìn)行推壓;第一活塞6第二端21與驅(qū)動螺母7固定連接。其中電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)22固定布置在制動卡鉗鉗體10的頭部并通過驅(qū)動螺桿1與驅(qū)動螺母7連接。電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)22包括行星齒輪機(jī)構(gòu)和電機(jī)定子3,行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪5為與電機(jī)定子3相配合的永磁轉(zhuǎn)子。本發(fā)明使用行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪5為永磁轉(zhuǎn)子,減小了電動制動卡鉗總成的結(jié)構(gòu),有利在有限的空間內(nèi)進(jìn)行安裝。
具體地,所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽輪5、固定齒圈9、行星齒輪2和行星輸出支架12;太陽輪5第一端27與行星齒輪2嚙合,太陽輪5第二端28穿設(shè)在電機(jī)定子3內(nèi)部;固定齒圈9固定設(shè)置于制動卡鉗鉗體10;行星輸出支架12通過軸承15可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于制動卡鉗鉗體10;行星齒輪2設(shè)置于太陽輪5與固定齒圈9之間并分別嚙合于太陽輪5與固定齒圈9。驅(qū)動螺桿1第一端29與驅(qū)動螺母7通過螺紋嚙合連接;驅(qū)動螺桿1第二端30與行星輸出支架12固定連接。
第一活塞6第一端19與摩擦片11的一個表面抵靠處設(shè)置有第二活塞8,第二活塞8與第一活塞6之間設(shè)置有彈性件13。
優(yōu)選地,彈性件13為膜片彈簧。
進(jìn)一步地,所述電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括插接件,所述插接件固定安裝在所述電機(jī)定子端部,所述插接件用于接收制動信號并控制所述電機(jī)定子中的電流。
在一個具體的實(shí)施方式中,制動卡鉗100包括制動卡鉗鉗體10、摩擦片11、第一活塞6、驅(qū)動螺母7,制動卡鉗鉗體10設(shè)置有一缸體,第一活塞6設(shè)置在缸體內(nèi)可以延軸向滑動,第一活塞6與缸體接觸區(qū)域設(shè)置有密封圈16,密封圈16設(shè)置在第一活塞6上,缸體口部設(shè)有一對摩擦片11,在一對摩擦片11之間設(shè)置制動盤18,第一活塞6固定連接在摩擦片11上,在第一活塞6的移動下推動摩擦片11實(shí)現(xiàn)對制動盤18夾持,第一活塞6的第一端19設(shè)置有臺階孔通孔,大孔設(shè)置在第一活塞6的第二端21處,小孔穿通第一活塞6第一端19,在臺階孔內(nèi)設(shè)置有第二活塞8,第二活塞一端設(shè)有法蘭,法蘭與大孔匹配,在第二活塞8與小孔接觸面區(qū)域的第一活塞6上設(shè)有密封圈17,法蘭與大孔軸向方向設(shè)置有空間,在空間內(nèi)設(shè)置有膜片彈簧13,膜片彈簧13在第二活塞8相對于第一活塞6移動后受到擠壓,起到回彈的作用,在第一活塞6的第二端21固定設(shè)置有驅(qū)動螺母7,在在第一活塞6的第二端21設(shè)有與驅(qū)動螺母7對應(yīng)凸起或凹陷結(jié)構(gòu),使驅(qū)動螺母7與第一活塞6卡和防止驅(qū)動螺母7相對第一活塞6旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,在驅(qū)動螺母7一端設(shè)置有卡簧20限制驅(qū)動螺母7相對與第一活塞6軸向運(yùn)動。在缸體底部設(shè)有一通孔,在通孔內(nèi)壁設(shè)有密封圈26,驅(qū)動螺桿1穿設(shè)在通孔內(nèi),驅(qū)動螺桿1設(shè)置于缸體底部通孔處可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,不可以軸向運(yùn)動,驅(qū)動螺桿1的第一端23設(shè)置有螺紋并嚙合連接著驅(qū)動螺母7,驅(qū)動螺桿1的第二端24連接著電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)扭轉(zhuǎn)力的傳送。電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在制動卡鉗100端口處,制動卡鉗100端口處設(shè)置有臺階孔,在臺階孔底部安裝有球軸承15,行星輸出支架12固定在球軸承15,行星輸出支架12圓心設(shè)置有與驅(qū)動螺桿1的第二端24形狀吻合的孔并與驅(qū)動螺桿1的第二端24連接,行星輸出支架12設(shè)有圓管并延伸至電機(jī)定子3內(nèi)部,電機(jī)定子3固定連接在制動卡鉗100端口,在行星輸出支架12圓管外壁固定安裝有滾針軸承14,在滾針軸承14外壁固定安裝有太陽輪5,太陽輪5是永磁轉(zhuǎn)子,太陽輪5在延伸出電機(jī)定子3的端部設(shè)置有齒輪,在電機(jī)定子3和行星輸出支架12之間設(shè)有固定齒圈9,在太陽輪5齒輪和固定齒圈9設(shè)置有行星齒輪2,行星齒輪2分別與太陽輪5齒輪和固定齒圈9嚙合,行星齒輪2可旋轉(zhuǎn)固定在行星輸出支架12上,在電機(jī)定子3端部安裝有接插件4。
接下描述電子控制式電動制動卡鉗總成工作原理,踩下制動踏板,踏板行程,制動主缸壓力信號傳送至接插件4,接插件4根據(jù)踏板行程,制動主缸壓力信號進(jìn)行對電機(jī)定子3控制電流的時間,來決定太陽輪5旋轉(zhuǎn)多長時間或者多少圈,太陽輪5旋轉(zhuǎn)帶動行星齒輪2,行星齒輪2通過固定齒圈9限定帶動行星輸出支架12旋轉(zhuǎn),行星輸出支架12通過驅(qū)動螺桿1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺母7,驅(qū)動螺桿1和驅(qū)動螺母7通過螺紋旋轉(zhuǎn)把扭轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成軸向運(yùn)動推力,由驅(qū)動螺母7帶動第一活塞6進(jìn)行對制動盤18夾緊,保持;同時踩下制動踏板,踏板力經(jīng)由制動主缸,制動管產(chǎn)生液壓力,作用在第一活塞6上,也同時作用在第二活塞8上實(shí)現(xiàn)驅(qū)動力與電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)22共同疊加在摩擦片11上。在電機(jī)行星齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)22驅(qū)動力失效時,制動管輸入液壓力作用在第二活塞8上,推動第二活塞8前移,對摩擦片11施加制動壓力產(chǎn)生應(yīng)急制動,同時第二活塞8也壓縮膜片彈簧。當(dāng)ABS(防抱死制動),ESC(電子穩(wěn)定控制)等功能觸發(fā)時,車輪制動力需釋放,此時,太陽輪5反轉(zhuǎn),驅(qū)動螺母7帶動第一活塞6返回,第二活塞8在膜片彈簧作用下,被第一活塞6一同拉回,實(shí)現(xiàn)ABS,ESC等功能,而不產(chǎn)生拖滯。在正常解除制動時,太陽輪5反轉(zhuǎn),驅(qū)動螺母7帶動第一活塞6返回第二活塞8在膜片彈簧作用下,被第一活塞6一同拉回。
本發(fā)明提供的電子控制式電動制動卡鉗總成,通過行星齒輪機(jī)構(gòu)和電機(jī)定子3的結(jié)合有效縮短制動控制反應(yīng)時間,減少能量傳遞路徑,提高了制動系統(tǒng)能量利用率,同時縮減電動制動卡鉗總成結(jié)構(gòu)空間。
踩下制動踏板,制動液在制動主缸,制動管路,第一活塞6,第二活塞8形成封閉回路中,即時將制動強(qiáng)度大小,制動保持,釋放動作產(chǎn)生液壓脈動頻率,大小回饋給制動踏板,讓駕駛員有良好制動踏板感,同時在整車斷電時,可對整車實(shí)施應(yīng)急制動。
至此,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到,雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例,但是,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下,仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。