CN105805192B - 一种双楔块式汽车电子机械制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双楔块式汽车电子机械制动器，包括制动钳体、制动盘，制动盘的两侧设置有摩擦片，后摩擦片固定连接活塞，活塞能够沿制动钳体轴向移动；活塞通过间隙调节机构与左楔块连接；梯形滑块两侧设置有滚珠与左楔块、右楔块接触；梯形滑块与制动钳体通过导向平键连接；电机输出的螺母轴与连杆机构连接，实现将制动器驱动电机的旋转运动转化为直线运动；连杆机构的下连杆与右楔块连接；连杆机构与楔块机构具有力增益效应。本发明兼具增力和间隙自动调节功能，能够实现摩擦片与制动盘之间的间隙自动调节，以保证制动响应的恒定性，本发明结构简单、安装方便、节约能耗。

Description

一种双楔块式汽车电子机械制动器

技术领域

本发明涉及一种汽车制动系统，具体涉及一种汽车电子机械制动器。

背景技术

随着现代汽车技术的发展与变革，人们对汽车的安全性、舒适性、动力性要求越来越高。汽车制动系统作为汽车的重要组成部分，直接影响汽车行驶的安全性能。汽车制动技术正在逐步向电子机械系统发展，出现了更加安全、高效、节能、环保的汽车电子机械制动系统。

汽车电子机械制动器将传统的液压驱动改为电力驱动，从而弥补了液压回路易泄露、响应速度慢等缺陷，并且可以将大量的电子控制系统功能植入其中。

但是，现有的汽车电子机械制动器功能过于简化或缺失，缺少制动间隙自动调节功能。同时还存在结构尺寸大、安装困难的问题，其性能无法满足装车要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双楔块式汽车电子机械制动器，它同时具有增力和间隙自动调节功能。

为了解决上述技术问题，本发明双楔块式汽车电子机械制动器的技术解决方案为：

包括电机7，电机7输出的螺母轴8与螺杆一12配合形成螺纹传动，实现将制动器电机7的旋转运动转化直线运动。螺杆一12与连杆机构固定连接，螺杆一12右移驱动连杆机构，连杆机构推动右楔块16下移，右楔块16下移推动梯形滑块17左移，进而推动左楔块19和活塞4压向制动盘24，实现制动，电机7反转，解除制动。

所述制动盘24两侧安装有摩擦片，后摩擦片23与活塞4固定连接；活塞4与制动钳体21通过矩形密封圈20连接，实现轴向移动。所述活塞4通过间隙调节机构14与左楔块19连接。

所述连杆机构由上连杆10、连杆套11、下连杆13组成。上连杆10通过上铰链9与制动钳体21连接；下连杆13通过下铰链15与右楔块16连接。制动阶段，下连杆13可以推动右楔块16下移。

所述梯形滑块17两侧设置有滚珠33与左楔块19、右楔块16接触；梯形滑块17与制动钳体21通过导向平键18连接；梯形滑块17可以沿制动钳体21作轴向移动。

所述右楔块16安装在梯形滑块17右侧和制动钳体21之间；所述连杆机构与右楔块机构均具有力增益效应。电机7输出的螺母轴8的轴向驱动力F1与右楔块16的水平推力Fn之间关系满足：

Fn＝(F1·cotθ1·cotθ2)/2

其中：F1为螺母轴8的轴向驱动力；

Fn为右楔块16的水平推力，即制动器制动力；

θ1为下连杆13与竖直方向的夹角；

θ2为右楔块16的楔形角。

所述间隙调节机构14包括支撑架25、固定螺钉26、盖板27、平键一28、螺杆二29、单向离合器30、平键二31、压缩弹簧32。所述单向离合器30通过平键二31安装在支撑架25内；支撑架25与活塞4固定连接；螺杆二29通过平键一28安装在单向离合器30的内圈，与左楔块19的螺纹孔配合形成非自锁螺纹连接；所述支撑架25与左楔块19之间通过压缩弹簧32连接，由于单向离器30的作用，当压缩弹簧32释放弹性时，可以驱动左楔块19作单向运动。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明设置有连杆机构与楔形块机构，利用力增益效应的作用，可以减少制动所需的能量，节约能耗。

本发明通过单向离合器的作用，当摩擦片产生制动间隙时，可以通过压缩弹簧驱动安装在单向离合器内圈的螺杆二发生旋转，从而推动左楔块向下移动，实现对摩擦片与制动盘之间制动间隙的补偿。

本发明具有间隙自动调节功能，能够保证车辆制动速度的恒定性，保证制动性能。并且本发明结构简单、安装方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明双楔块式汽车电子机械制动器的结构示意图；

图2是本发明间隙调节机构的局部示意图；

图3是本发明连杆机构和楔块机构的受力关系示意图。

图中附图标记说明：

1为前摩擦片 2为前金属背板

3为前侧浮钳 4为活塞

5为电机支撑架固定螺栓 6为电机支撑架

7为电机 8为螺母轴

9为上铰链 10为上连杆

11为连杆套 12为螺杆一

13为下连杆 14为间隙调节机构

15为下铰链 16为右楔块

17为梯形滑块 18为导向平键

19为左楔块 20为矩形密封圈

21为制动钳体 22为后金属背板

23为后摩擦片 24为制动盘

25为支撑架 26为固定螺钉

27为盖板 28为平键一

29为螺杆二 30为单向离合器

31平键二 32为压缩弹簧

33滚珠

具体实施方式

图中，本发明双楔块式汽车电子机械制动器，包括制动钳体21、制动盘24，制动盘24的两侧设置有摩擦片，前摩擦片1通过前金属背板2固定连接前侧浮钳3，后摩擦片23通过后金属背板22固定连接活塞4，活塞4与制动钳体21通过矩形密封圈20连接，活塞4能够沿制动钳体21轴向移动；所述活塞4通过间隙调节机构14与左楔块19连接。

电机7输出的螺母轴8与螺杆一12配合形成螺纹传动，实现将制动器电机7的旋转运动转化直线运动。连杆机构由上连杆10、连杆套11、下连杆13组成。上连杆10通过上铰链9与制动钳体21连接；下连杆13通过下铰链15与右楔块16连接。

螺杆一12与连杆机构固定连接，螺杆一12右移驱动连杆机构，连杆机构的下连杆13能够推动右楔块16下移；梯形滑块17两侧设置有滚珠33与左楔块19、右楔块16接触；梯形滑块17与制动钳体21通过导向平键18连接；梯形滑块17可以沿制动钳体21作轴向移动。右楔块16下移可以推动梯形滑块17、左楔块19、活塞4一起压向制动盘24。

所述间隙调节机构14包括支撑架25、固定螺钉26、盖板27、平键一28、螺杆二29、单向离合器30、平键二31、压缩弹簧32。所述单向离合器30通过平键二31安装在支撑架25内；支撑架25与活塞4固定连接；螺杆二29通过平键一28安装在单向离合器30的内圈，与左楔块19的螺纹孔配合形成非自锁螺纹连接；所述支撑架25与左楔块19之间通过压缩弹簧32连接，由于单向离器30的作用，当压缩弹簧32释放弹性时，可以驱动左楔块19作单向运动。

本发明的工作原理是：

当制动器制动时(推程)，电机7驱动螺母轴8旋转，螺杆一12沿轴向移动，推动连杆机构，使右楔块16下移，进而推动梯形滑块17、左楔块19、活塞4和后摩擦片23压向制动盘24，同时前侧浮钳3推动前摩擦片1贴近制动盘24，产生了制动力矩，实现对车轮的制动。

解除制动时，电机7反转驱动螺母轴8反向旋转，下连杆13回移，带动右楔块16回位，矩形密封圈20的弹性变形释放，活塞4、左楔块19、梯形滑块17回到原位。

所述右楔块16安装在梯形滑块17右侧和制动钳体21之间；本发明设置有连杆机构和楔块机构，增力效果十分明显。

F1为螺母轴8的轴向驱动力，Fn为右楔块16的水平推力(即制动器制动力)，θ1为下连杆13与竖直方向的夹角，θ2为右楔块16的楔形角，根据上述几何关系和受力关系，可得：

Fn＝(F1·cotθ1·cotθ2)/2

当θ1、θ2取值较小时，制动器制动力Fn与电机轴向驱动力F1成倍数关系。

本发明的间隙调节机构工作原理是：

当前摩擦片1和后摩擦片23产生磨损时，制动时活塞4、左楔块19、梯形滑块17的整体行程超出矩形密封圈20的最大变形量。解除制动时，右楔块16回位，活塞4、左楔块19、梯形滑块17在矩形密封圈20的作用下右移，移动距离小于制动行程，梯形滑块17与左楔块19始终保持接触，梯形滑块17右侧面与右楔块16之间将产生间隙，此时非自锁螺杆二29在压缩弹簧32的作用下发生旋转，驱动左楔块19下移，从而推动梯形滑块17与右楔块16贴合，以补偿摩擦片1和23所产生的磨损量，实现间隙自动补偿功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术范围内的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种双楔块式汽车电子机械制动器，其特征在于：包括电机，电机输出的螺母轴与螺杆一配合，螺杆一与连杆机构固定连接；螺杆一右移驱动连杆机构，连杆机构推动右楔块下移，右楔块下移推动梯形滑块左移，进而推动左楔块和活塞压向制动盘，实现制动，电机反转，解除制动；

所述活塞通过间隙调节机构与左楔块连接，所述梯形滑块两侧设置有滚珠与左楔块、右楔块接触，梯形滑块与制动钳体通过导向平键连接；所述间隙调节机构包括支撑架、固定螺钉、盖板、平键一、螺杆二、单向离合器、平键二、压缩弹簧；所述单向离合器通过平键二安装在支撑架内；支撑架与活塞固定连接；螺杆二通过平键一安装在单向离合器的内圈，与左楔块的螺纹孔配合形成非自锁螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的双楔块式汽车电子机械制动器，其特征在于：所述电机输出的螺母轴与螺杆一配合形成螺纹传动。

3.根据权利要求1所述的双楔块式汽车电子机械制动器，其特征在于：所述连杆机构由上连杆、连杆套、下连杆组成；上连杆通过上铰链与制动钳体连接，下连杆通过下铰链与右楔块连接。

4.根据权利要求1所述的双楔块式汽车电子机械制动器，其特征在于：所述右楔块安装在梯形滑块右侧和制动钳体之间。