CN104340188A - 机电制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明指向一种用于即使在超载时也能确保结构可靠性及改善稳定性的机电制动装置。所述机电制动装置用于通过按压一盘型制动盘来制动，所述盘型制动盘与机动车车轮一起旋转、具有一对摩擦垫片并包括一用于在所述制动盘方向上移动所述摩擦垫片的活塞部件，包括：一连接至一外部发动机以在驱动发动机时旋转的内部轴；一端被所述内部轴插入的一外部轴，用于在所述内部轴旋转时一起旋转，并且所述活塞部件连接至所述外部轴，以在制动盘方向上移动；以及，一设于所述内部轴和外部轴之间的负载控制部件，以便在旋转所述内部轴时一起旋转所述外部轴，以及，在一预设值负载或更大负载施加于所述内部轴和外部轴之间时，以不同速度旋转所述内部轴和外部轴。

Description

机电制动装置

技术领域

本发明涉及一盘式制动器(disc brake)，更具体地，涉及一机电制动装置，可以解决在发动机故障时发生在活塞部件或制动装置本身的结构问题。

现有技术

通常，由于制动装置安装在机动车车轮上，通过驾驶中操作制动踏板以获得制动力，并且通过操作驻车制动轴产生制动力，以便在停车时保持停止状态。

在传统制动装置中，由于在一制动盘(disc)的两侧上均提供摩擦垫片，由一液压或发动机驱动的活塞强有力地将所述摩擦垫片按向所述制动盘，制动机动车。

例如，所述传统机电制动装置包括如上所述的制动盘和摩擦垫片、一发动机，即，一用于将所述摩擦垫片按向所述制动盘的活塞驱动部件、一连接至所述发动机的减速器和一直线运动转换机制。

然而，相比液压制动装置的结构，所述机电制动装置具有一简单结构，当发动机的旋转方向与发动机故障时，这会引起作为主要部件的活塞部件和用于移动所述活塞部件的直线运动转换机制超负荷的严重问题。

发明内容

本发明针对一机电制动装置，可以解决在发动机故障时发生在活塞部件或制动装置本身的结构问题。

根据本发明的一方面，提供一机电制动装置，所述机电制动装置通过用一对摩擦垫片按压一与机动车车轮一起转动的盘型制动盘来制动，并包括一用于在所述制动盘方向上移动所述摩擦垫片的活塞部件，所述机电制动装置包括：一内部轴，所述内部轴连接至一外部发动机，以在驱动发动机时旋转；一外部轴，所述内部轴插入所述外部轴的一端中，用于在所述内部轴旋转时一起旋转，并且所述活塞部件连接至所述外部轴，以在制动盘方向上移动；以及，一负载控制部件，所述负载控制部件设于所述内部轴和外部轴之间，以便在旋转所述内部轴时一起旋转所述外部轴，以及，在一预设值负载或更大负载施加于所述内部轴和外部轴之间时，以不同速度旋转所述内部轴和外部轴。

所述负载控制部件可以包括一第一摩擦构件，所述第一摩擦构件设于所述外部轴内，与所述内部轴一外周表面接触；一第二摩擦构件，所述摩擦构件设于所述内部轴内，以与所述第一摩擦构件的两侧接触，以便在旋转所述内部轴时与所述外部轴一起旋转；以及，一弹性构件，所述弹性构件设于所述外部轴内，使所述第一摩擦构件以加压状态接触所述内部轴的外周表面，并且，在一预设值负载或更大负载施加于所述内部轴和外部轴之间时，通过移动所述第一摩擦构件超过所述第二摩擦构件以使所述内部轴和外部轴以不同速度旋转。

当所述内部轴以一侧的周向旋转且一预设值负载或更大负载施加于所述内部轴时，所述第一摩擦构件超过所述第二摩擦构件，其中，形成所述第一摩擦构件和第二摩擦构件，以便当所述内部轴以另一侧的周向旋转时，使所述内部轴随着所述外部轴旋转而不考虑负载的程度。

附图说明

通过参考附图详细描述示例性实施例，本发明的上述及其他物体、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的，其中：

图1是显示根据本发明一机电制动装置的示意图；

图2是显示根据本发明机电制动装置的主体的侧剖视图；

图3是沿图2中A-A线获得的，显示所述内部轴和外部轴一第一实施例的结构的剖视图；以及

图4是沿图2中A-A线获得的，显示所述内部轴和外部轴一第二实施例的结构的剖视图；其中，

10：ECU            14：摩擦垫片；

18：轮盘            20：致动模块；

30：发动机          40：旋转角传感器；

50：减速器          60：加压模块；

70：旋转轴          71：第一摩擦构件；

72：第二摩擦构件    77：内部轴；

78：外部轴          80：活塞部件。

具体实施方式

以下，将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。在本发明示例性实施例的描述中，相同标号表示相同元件，因此，其附加描述将不再重复。

图1是显示根据本发明一机电制动装置的示意图。所述机电制动装置包括一引擎控制单元(ECU)10，所述引擎控制单元用于接收不同车辆传感器信号，并具有一用于发送驻车制动信号的控制按钮；一致动模块20(actuator module)，所述致动模块由所述ECU 10驱动，并用于生成驻车制动力；以及，一加压模块60，所述加压模块用于借由所述致动模块20的旋转力在轮盘(wheel disc)18方向上推动一摩擦垫片14，及施加约束力。

通常，所述ECU 10包括一用于驻车制动的常规控制逻辑，并进一步增加一控制逻辑，所述进一步增加的控制逻辑用于根据所述摩擦垫片14的磨损来调节所述驻车制动力并通知所述摩擦垫片14的更换时间。

所述致动模块20包括一发动机30，所述发动机固定于一外壳90内并由所述ECU 10驱动；以及，一减速器50，所述减速器用于降低所述发动机30的转数并切换至一大输出扭矩。

此处，所述减速器50包括各种常规应用于所述机电制动装置的齿轮排列和类型，并根据设计规范确定一最终输出扭矩。

进一步地，所述加压模块60安装在所述外壳90内，并包括一旋转轴70，所述旋转轴穿过所述减速器50旋转，用于生成所述输出扭矩；以及一活塞部件80，所述活塞部件螺纹固定至所述旋转轴70，并用于沿着所述旋转轴70的旋转方向推出或撤回所述摩擦垫片14。

此处，沿所述旋转轴70的轴向安装所述旋转轴70及活塞部件80，并排列所述旋转轴及活塞部件以便通过旋转所述旋转轴70而使所述活塞部件80直线移动。为此，在所述旋转轴70的一外周表面上形成一螺纹，并在所述活塞部件80上形成一与所述旋转轴70的螺纹相应的螺纹。所述活塞部件80被构造成依据所述旋转轴70而移动，所述旋转轴70以其位置是固定的状态而旋转。

本发明的所述机电制动装置进一步包括一传感器模块，如同所述ECU 10，所述传感器模块用于感应所述发动机30的转数、感应约束所述轮盘18的所述摩擦垫片的挤压力，以及，感应所述摩擦垫片14的磨损情况。

所述传感器模块包括一旋转角传感器40，所述旋转角传感器设于所述发动机30内，以便感应所述发动机30的转数；一负载传感器12，安装所述负载传感器以测量所述摩擦垫片14的压力程度；以及，一限度传感器22，所述限度传感器用于感应所述摩擦垫片14的磨损程度。

此处，所述负载传感器12可以安装在数个位置上，例如，所述负载传感器12相应地安装在所述发动机30或减速器50的位置上，或者安装在所述摩擦垫片14的位置上。

图2是显示根据本发明机电制动装置的主体的侧剖视图。

如图2所示的，提供根据本发明的所述机电制动装置的一轴部件70，包括一负载控制部件，以便在正向/反向旋转所述轴部件70时调节负载程度。

此处，所述轴部件70包括一内部轴77和一外部轴78，所述内部轴和外部轴具有相同的旋转轴并被安装为以不同速度旋转。

如图2所示的，所述内部轴77和外部轴78具有一预设的距离，并且，所述内部轴77的一端插入所述外部轴78内。

进一步地，所述负载控制部件安装在所述内部轴77和外部轴78之间，并一起旋转。当施加一预设值负载或更大负载时，所述内部轴77和外部轴78以不同旋转速度旋转。

以下，将详细描述所述内部轴77和外部轴78的连接结构。

图3是沿图2中A-A线获得的，显示所述内部轴和外部轴一第一实施例的结构的剖视图。

如图3所示的，所述负载控制部件包括一第一摩擦构件71，所述第一摩擦构件设于所述外部轴78内，以便与所述内部轴77接触；以及，一弹性构件75，所述弹性构件用于在所述第一摩擦构件71与所述内部轴77接触时调节压力程度。所述弹性构件75可以具有一螺旋弹簧。

沿着所述外部轴78的内径周向，在每一预设的相隔位置上设置所述第一摩擦构件71及所述弹性构件75。

此处，安装所述第一摩擦构件71，以使在压缩所述弹性构件75时，所述第一摩擦构件向所述外部轴78内侧移动一预设距离。为此，在所述外部轴78内设置有一安装凹槽79，所述第一摩擦构件71和弹性构件75被安装在所述安装凹槽内。

进一步地，在所述内部轴77内设置有一与所述第一摩擦构件71接触的第二摩擦构件72。如图3所示的，设置所述第二摩擦构件72，以使所述第二摩擦构件72及所述第一摩擦构件71沿着所述内部轴77的周向以相互呈锯齿状排列，并且，所述第二摩擦构件与相邻的两个第一摩擦构件71接触。

如上设置的，在所述内部轴77旋转时，所述外部轴78也一起旋转。然而，在所述内部轴77和外部轴78旋转的情况下，当在所述内部轴77和外部轴78间发生瞬时超载时，可以将所述第一摩擦构件71移到所述安装凹槽79内，并可以超出所述第二摩擦构件72运行。

因此，避免了所述内部轴77和外部轴78相互空转的情况。也就是说，在以不同速度旋转所述内部轴77和外部轴78时，避免了所述外部轴78的旋转。因此，也解决了施加于所述活塞部件80上的严重压力的问题。

图4是沿图2中A-A线获得的，显示所述内部轴和外部轴一第二实施例的结构的剖视图。

如图4所示，形成一第一摩擦构件73和一第二摩擦构件，使得在所述内部轴77以另一侧的周向旋转时，所述内部轴77始终与所述外部轴78一起旋转。当所述内部轴77以一侧的周向旋转且施加一预设值负载或更大负载时，可以形成一种单向离合器，在所述单向离合器中，第一摩擦构件73超过所述第二摩擦构件74旋转。

也就是说，当所述摩擦构件73和74部分形成一凸轮轮廓并同时相互啮合时，可以根据所述内部轴77的旋转方向调节所述外部轴78是否旋转以及其旋转速度。

通常，所述机电制动装置的结构问题发生在所述发动机反向旋转时，而不是正向旋转时。然而，当应用根据发明所述第二实施例的轴部件设置时，可以更有效地解决这些问题。

根据以上描述的本发明，当所述机电制动装置处于失效模式时，或者传感器发生错误或过多反向旋转时，由于所述内部轴与所述外部轴是分离的，将不向所述活塞部件传递作用力。因此，可以平稳地驱动所述机电制动装置，并可以改善所述机电制动装置自身的耐用性。

将描述如上设置的本发明所述机电制动装置的效果。

根据本发明，在为防止因发生所述机电制动装置处于失效模式或传感器的错误或过多反向旋转而引起的机械损伤而施加一反向的某一负载或更大负载的情况下，由于所述内部轴与所述外部轴是分离的，将不向所述活塞部件传递作用力。因此，可以平稳地驱动所述机电制动装置，并可以改善所述机电制动装置自身的耐用性。

本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神或范围下，可以对上述本发明的示例性实施例进行各种修改。因此，本发明覆盖所有这些在所附权利要求及其相当的范围内的修改。

Claims (6)

1. 一种机电盘式制动装置，包括一用于在制动盘方向上移动摩擦垫片的活塞部件，所述机电制动装置包括：

一外部轴，所述外部轴被设置为在所述活塞部件内旋转，并在制动盘方向上或在制动盘的相反方向上移动所述活塞部件，并且，沿着所述外部轴的内表面设置有数个第一摩擦构件；以及，

一内部轴，所述内部轴连接至一发动机，以便在所述发动机驱动时旋转，并且，所述内部轴位于所述外部轴内，以便在所述第一摩擦构件间沿着所述内部轴的外周表面设置有第二摩擦构件。

2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述第二摩擦构件被设置为与相邻的第一摩擦构件相啮合，并在向所述内部轴施加小于一预设值的负载时，向所述相邻的第一摩擦构件施加压力。

3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述第二摩擦构件被设置为在向所述内部轴施加预设值负载过更大负载时，超过所述相邻的第一摩擦构件运行。

4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，

在所述内部轴以一方向旋转时，所述第二摩擦构件被设置为与相邻的第一摩擦构件相啮合，并在向所述内部轴施加小于一预设值的负载时，向所述相邻的第一摩擦构件施加压力；以及，

在所述内部轴以另一方向旋转时，所述第二摩擦构件被设置为与相邻的第一摩擦构件相啮合，并向所述相邻的第一摩擦构件施加压力而不考虑负载的程度。

5. 如权利要求1至4中任意一种装置，其特征在于，

所述第一摩擦构件设置在一弹性构件的一端上，所述弹性构件位于一沿着所述外部轴的内表面而形成的安装凹槽内，并且，所述第一摩擦构件被设置为与所述内部轴的外周表面接触。

6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述预设值由所述弹性构件的弹性模量调节。