CN103204150A - 一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置，属于汽车制动系统技术领域。本制动执行装置，包括电机、螺母、丝杠、左密封圈、右轴承、左轴承、下防转销、上防转销、油壶、主缸壳、丝杠复位弹簧、控制销、控制销限位机构和中心阀机构。本发明的装置改变了已有车辆中制动机构的结构，使用中心阀机构控制实现制动液腔与油壶之间的连通和隔离，使电机转子中空，将螺母置于电机转子中空的孔中，螺母与电机转子固连，将电机转子的转动变为丝杠的平动，与已有的串联式车辆制动执行机构相比，缩短了制动执行装置的长度，便于在车辆上安装。

Description

一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置

技术领域

本发明涉及一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置，属于汽车制动系统技术领域。

背景技术

新能源汽车的发展对汽车制动系统提出了新的要求。新能源汽车要求制动系统减小、取消对发动机真空度的依赖，且回馈制动与摩擦制动的复合制动过程不影响制动踏板感觉。分布式电液制动系统是一种符合新能源汽车要求的制动系统，制动执行装置是该系统控制制动液压的装置，每个制动器配备一个。现有制动执行装置的设计方案，如发明专利申请201110095263.1：用于汽车分布式电子液压制动系统的制动执行机构，以及发明专利申请201110107718.7：采用中心阀的制动执行机构，均采用串联式设计，电机与丝杠通过联轴器相连，造成制动执行装置较长，增加了在车辆上安装的难度。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的不足，提出一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置，改变已有车辆中制动机构的结构，以缩短车辆制动执行装置的长度。

本发明提出的使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置，包括电机、螺母、丝杠、左密封圈、右轴承、左轴承、下防转销、上防转销、油壶、主缸壳、丝杠复位弹簧、控制销、控制销限位机构和中心阀机构；

所述的电机包括电机壳、电机定子、电机转子，电机壳通过紧固件与主缸壳固连，电机定子固定在电机壳上，电机转子通过所述的右轴承和左轴承支承在电机壳和主缸壳中，电机转子中空，所述的螺母置于中空的电机转子的中心孔中，并与电机转子相对固定；

所述的丝杠的右侧段的表面加工有螺纹，用于与所述的螺母同轴装配，构成运动副，将电机转子的旋转运动转化为丝杠的平动，丝杠的中间段的表面加工有下防转槽和上防转槽，所述的下防转销和上转防销固定在主缸壳上，下防转销和上转防销分别插入下防转槽和上防转槽中，使丝杠在螺母转动的驱动下进行平动，丝杠的左侧段上开有控制销孔，所述的控制销插入控制销孔中，所述的控制销限位机构置于控制销孔右侧的主缸壳中，丝杠的左端部安装有中心阀机构，丝杠的左端与主缸壳围成制动液腔；丝杠的左端加工有丝杠腔，丝杠腔与制动液腔相连通；所述的左密封圈套装在控制销孔左侧的丝杠上，对制动液腔中的制动液进行密封；所述的丝杠复位弹簧置于制动液腔中，丝杠复位弹簧的左端与主缸壳抵靠，丝杠复位弹簧的右端与丝杠抵靠；

所述的控制销限位机构由碟形簧片、挡圈、o型圈、右密封圈、限位环和弹簧挡圈组成，所述的碟形簧片、挡圈、o型圈、右密封圈、限位环和弹簧挡圈由左至右依次套装在丝杠上，o型圈与主缸壳内壁挤压接触，o型圈和右密封圈与主缸壳相对固定，o型圈和右密封圈共同对主缸壳中的制动液进行密封，弹簧挡圈安装在主缸壳上，用于限制限位环的右移，限位环的左侧为挡圈，挡圈用于限制控制销的右移，挡圈的左侧为碟形簧片，碟形簧片的弹性变形量用于承接限位环和挡圈的尺寸公差；

所述的中心阀机构由中心阀卡环、中心阀复位弹簧、中心阀阀芯、中心阀密封圈和中心阀密封圈支架组成，中心阀卡环安装在丝杠腔中，中心阀密封圈由中心阀密封圈支架支承，中心阀密封圈与丝杠腔内壁挤压并相对固定；中心阀阀芯由阀芯凸台和阀芯推杆组成，阀芯凸台置于丝杠腔中，所述的阀芯推杆依次穿过中心阀密封圈支架的中心孔和连接丝杠腔与控制销孔的孔后伸入控制销孔中，中心阀复位弹簧置于丝杠腔中，中心阀复位弹簧的左端与中心阀卡环抵靠，中心阀复位弹簧的右端与所述的阀芯凸台抵靠；

所述的油壶安装在所述主缸壳上，通过所述油壶密封圈进行密封，油壶与控制销孔通过管路相连通；

所述的主缸壳上开有出油孔，制动液腔中的制动液通过出油孔进入与车辆制动执行装置相连的制动管路和制动器中。

本发明提出的使用中心阀的集成式车辆制动执行装置，其优点是，改变了已有车辆中制动机构的结构，使用中心阀机构控制实现制动液腔与油壶之间的连通和隔离，使电机转子中空，将螺母置于电机转子中空的孔中，螺母与电机转子固连，将电机转子的转动变为丝杠的平动，与已有的串联式车辆制动执行机构相比，缩短了制动执行装置的长度，便于在车辆上安装。

附图说明

图1为本发明提出的一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置的结构示意图。

图1中，1为电机壳，2为电机转子，3为电机定子，4为螺母，5为丝杠，6为右轴承，7为左轴承，8为下防转销，9为上防转销，10为油壶，11为油壶密封圈，12为主缸壳，13为丝杠复位弹簧，14为出油孔，15为制动液腔，16为o型圈，17为限位环，18为弹簧挡圈，19为碟形簧片，20为挡圈，21为右密封圈，22为下防转槽，23为上防转槽，24为控制销，25为左密封圈，26为中心阀卡环，27为中心阀复位弹簧，28为阀芯凸台，29为中心阀密封圈，30为中心阀密封圈支架，31为丝杠腔，32为控制销孔，33为阀芯推杆。

具体实施方式

本发明提出的使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置，其结构如图1所示，包括电机、螺母4、丝杠5、左密封圈25、右轴承6、左轴承7、下防转销8、上防转销9、油壶10、主缸壳12、丝杠复位弹簧13、控制销24、控制销限位机构和中心阀机构。

电机包括电机壳1、电机定子3、电机转子2，电机壳1通过紧固件与主缸壳12固连，电机定子3固定在电机壳1上，电机转子2通过右轴承6和左轴承7支承在电机壳1和主缸壳12中，电机转子2中空，螺母4置于中空的电机转子2的中心孔中，螺母4与电机转子2相对固定。

丝杠5的右侧段的表面加工有螺纹，用于与螺母4同轴装配，构成运动副，将电机转子2的旋转运动转化为丝杠5的平动，丝杠5的中间段的表面加工有下防转槽22和上防转槽23，下防转销8和上转防销9固定在主缸壳1上，下防转销8和上转防销9分别插入下防转槽22和上防转槽23中，使丝杠5在螺母4转动的驱动下进行平动，丝杠5的左侧段上开有控制销孔32，控制销24插入控制销孔32中，控制销限位机构置于控制销孔32右侧的主缸壳12中，丝杠5的左端加工有丝杠腔31，丝杠5的左端部安装有中心阀机构，丝杠5的左端与主缸壳12围成制动液腔15，丝杠腔31与制动液腔15相连通。左密封圈25套装在控制销孔32左侧的丝杠5上，对制动液腔15中的制动液进行密封。丝杠复位弹簧13置于制动液腔15中，丝杠复位弹簧13的左端与主缸壳12抵靠，丝杠复位弹簧13的右端与丝杠5抵靠。

控制销限位机构由碟形簧片19、挡圈20、o型圈16、右密封圈21、限位环17和弹簧挡圈18组成，碟形簧片19、挡圈20、o型圈16、右密封圈21、限位环17和弹簧挡圈18由左至右依次套装在丝杠5上，o型圈16与主缸壳12的内壁挤压接触，o型圈16和右密封圈21与主缸壳相对固定，o型圈和右密封圈共同对主缸壳中的制动液进行密封，弹簧挡圈18安装在主缸壳12上，用于限制限位环17的右移，限位环17的左侧为挡圈20，挡圈20用于限制控制销24的右移，挡圈20的左侧为碟形簧片19，碟形簧片19的弹性变形量用于承接限位环17和挡圈20的尺寸公差。

中心阀机构由中心阀卡环26、中心阀复位弹簧27、中心阀阀芯、中心阀密封圈29和中心阀密封圈支架30组成，中心阀卡环26安装在丝杠腔31中，中心阀密封圈29由中心阀密封圈支架30支承，中心阀密封圈29与丝杠腔31的内壁挤压并相对固定。中心阀阀芯由阀芯凸台28和阀芯推杆33组成，阀芯凸台28置于丝杠腔31中，阀芯推杆33依次穿过中心阀密封圈支架30的中心孔和连接丝杠腔31与控制销孔32的孔后伸入控制销孔32中，中心阀复位弹簧27置于丝杠腔31中，中心阀复位弹簧27的左端与中心阀卡环26抵靠，中心阀复位弹簧27的右端与阀芯凸台28抵靠。

油壶10安装在主缸壳12上，通过油壶密封圈11进行密封，油壶10与控制销孔32通过管路相连通。

主缸壳12上开有出油孔14，制动液腔15中的制动液通过出油孔14进入与车辆制动执行装置相连的制动管路和制动器中。

以下结合附图，详细介绍本发明使用中心阀的集成式车辆制动执行装置的工作原理和工作过程：

车辆处于不制动状态时，丝杠5处于图1所示初始位置，阀芯凸台28的右侧面与中心阀密封圈29之间存在阀口间隙，制动液腔15和丝杠腔31通过阀口间隙、以及阀芯推杆33和中心阀密封圈支架30中部的孔之间的间隙、以及阀芯推杆33和连接丝杠腔31与控制销孔32的孔之间的间隙，与控制销孔32连通，由于控制销孔32与油壶10连通，故此时制动液腔15与油壶10连通，使此时制动液腔15的液压为大气压力；此时在中心阀复位弹簧27的弹簧力的作用下，阀芯推杆33压在控制销24上；控制销24在中心阀阀芯的推力的作用下压在挡圈20上；此时控制销24不与控制销孔32的孔壁接触；制动时，所述电机通电，控制电机转子2及与其固连的螺母4正向转动，使所述丝杠5向左平动，在控制销孔32的孔壁与控制销24接触之前，控制销24保持在图1所示位置；随着丝杠5的左移，阀芯凸台28的右侧面与中心阀密封圈29之间的阀口间隙逐渐缩小，在阀口间隙消失之前，中心阀阀芯保持在图1所示位置，并保持与控制销24的接触；当阀口间隙消失后，制动液腔15与油壶10隔离，制动液腔15中的制动液被丝杠5通过出油孔14推入与本发明制动执行装置相连的制动管路和制动器中，用于建立制动液压，此时中心阀阀芯在丝杠5的带动下向左运动，与控制销24脱离接触；随着丝杠5继续向左运动，控制销孔32内壁与控制销24之间的间隙变小，直到控制销孔32内壁与控制销24接触，在这之后，控制销24与挡圈20脱离，并在丝杠5的带动下向左运动；通过控制所述电机的输出扭矩的大小，实现对所述丝杠5的推力大小的控制，从而实现对制动液压的控制，以便实现车辆常规制动、防抱制动、稳定性控制主动制动、与回馈制动的复合制动、主动避撞、自适应巡航等功能；结束制动时，在所述丝杠复位弹簧13推力的作用下，或者在所述丝杠复位弹簧13的推力和所述电机反向转动的控制下，所述丝杠5退回到图1所示初始位置，中心阀阀芯、控制销24回到图1所示位置，此时阀口间隙也处于图1所示状态，制动液腔15与所述油壶10连通，消除制动液腔15及与本发明制动执行装置相连的制动管路和制动器中的制动液压。

最后应该说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照具体的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置，其特征在于：该制动执行装置包括电机、螺母、丝杠、左密封圈、右轴承、左轴承、下防转销、上防转销、油壶、主缸壳、丝杠复位弹簧、控制销、控制销限位机构和中心阀机构；

所述的电机包括电机壳、电机定子、电机转子，电机壳通过紧固件与主缸壳固连，电机定子固定在电机壳上，电机转子通过所述的右轴承和左轴承支承在电机壳和主缸壳中，电机转子中空，所述的螺母置于中空的电机转子的中心孔中，并与电机转子相对固定；

所述的丝杠的右侧段的表面加工有螺纹，用于与所述的螺母同轴装配，构成运动副，将电机转子的旋转运动转化为丝杠的平动，丝杠的中间段的表面加工有下防转槽和上防转槽，所述的下防转销和上转防销固定在主缸壳上，下防转销和上转防销分别插入下防转槽和上防转槽中，使丝杠在螺母转动的驱动下进行平动，丝杠的左侧段上开有控制销孔，所述的控制销插入控制销孔中，所述的控制销限位机构置于控制销孔右侧的主缸壳中，丝杠的左端加工有丝杠腔，丝杠的左端部安装有中心阀机构，丝杠的左端与主缸壳围成制动液腔，丝杠腔与制动液腔相连通，所述的左密封圈套装在控制销孔左侧的丝杠上，对制动液腔中的制动液进行密封；所述的丝杠复位弹簧置于制动液腔中，丝杠复位弹簧的左端与主缸壳抵靠，丝杠复位弹簧的右端与丝杠抵靠；

所述的控制销限位机构由碟形簧片、挡圈、o型圈、右密封圈、限位环和弹簧挡圈组成，所述的碟形簧片、挡圈、o型圈、右密封圈、限位环和弹簧挡圈由左至右依次套装在丝杠上，o型圈与主缸壳内壁挤压接触，o型圈和右密封圈与主缸壳相对固定，o型圈和右密封圈共同对主缸壳中的制动液进行密封，弹簧挡圈安装在主缸壳上，用于限制限位环的右移，限位环的左侧为挡圈，挡圈用于限制控制销的右移，挡圈的左侧为碟形簧片，碟形簧片的弹性变形量用于承接限位环和挡圈的尺寸公差；

所述的中心阀机构由中心阀卡环、中心阀复位弹簧、中心阀阀芯、中心阀密封圈和中心阀密封圈支架组成，中心阀卡环安装在丝杠腔中，中心阀密封圈由中心阀密封圈支架支承，中心阀密封圈与丝杠腔内壁挤压并相对固定；中心阀阀芯由阀芯凸台和阀芯推杆组成，阀芯凸台置于丝杠腔中，所述的阀芯推杆依次穿过中心阀密封圈支架的中心孔和连接丝杠腔与控制销孔的孔后伸入控制销孔中，中心阀复位弹簧置于丝杠腔中，中心阀复位弹簧的左端与中心阀卡环抵靠，中心阀复位弹簧的右端与所述的阀芯凸台抵靠；

所述的油壶安装在所述主缸壳上，通过所述油壶密封圈进行密封，油壶与控制销孔通过管路相连通；

所述的主缸壳上开有出油孔，制动液腔中的制动液通过出油孔进入与车辆制动执行装置相连的制动管路和制动器中。