CN106884913A - 一种电子控制式电动制动卡钳总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子控制式电动制动卡钳总成，涉及车辆底盘领域。其包括：制动卡钳钳体、摩擦片、第一活塞、驱动螺母、行星齿轮机构和电机定子，驱动螺母固定安装在第一活塞内，第一活塞固定在制动卡钳钳体内，电机定子驱动行星齿轮机构并通过驱动螺杆带动第一活塞推动摩擦片实现对车轮的制动，本发明减少能量传递路径，反应速度快，同时，在整车断电时，可对整车实施应急制动。

Description

一种电子控制式电动制动卡钳总成

技术领域

本发明涉及车辆底盘领域，其涉及一种电子控制式电动制动卡钳总成。

背景技术

随着汽车日益普及，车行速度增加，节能降耗，行车安全是重中之重，当前混合动力，纯电动汽车及普通柴油/汽油汽车制动装置主要采用两种方式-盘式制动器和鼓式制动器，这两种制动器都是由液压或气压驱动来使摩擦垫压靠转子，因液体/气体存在可压缩性，故反应滞后，反应时间长(电磁阀反应时间+液压/气压反应时间+制动器装置反应时间)，制动能量效率低，两种方式装置中，需要诸如将施加至制动踏板的操作力放大的增压器和将由增压器放大了的操作力转换成液压的主缸等的单元，这使该装置构造复杂化。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种电子控制式电动制动卡钳总成，其制动效率高，响应速度快。

特别地，本发明提供了一种电子控制式电动制动卡钳总成，包括，制动卡钳，所述制动卡钳包括制动卡钳钳体、摩擦片、第一活塞、驱动螺母，所述摩擦片、第一活塞、驱动螺母装配在所述制动卡钳钳体内；所述摩擦片为一对并设置在制动盘两侧以用于夹持制动盘；所述第一活塞第一端抵靠在所述摩擦片的一个表面上，以对所述摩擦片进行推压；所述第一活塞第二端与所述驱动螺母固定连接；

电机行星齿轮驱动机构，所述电机行星齿轮驱动机构固定布置在所述制动卡钳钳体的头部并通过驱动螺杆与所述驱动螺母连接；所述电机行星齿轮驱动机构包括行星齿轮机构和电机定子，所述行星齿轮机构的太阳轮为与所述电机定子相配合的永磁转子。

进一步地，所述行星齿轮机构包括太阳轮、固定齿圈、行星齿轮和行星输出支架；所述太阳轮第一端与所述行星齿轮啮合，所述太阳轮第二端穿设在所述电机定子内部；所述固定齿圈固定设置于所述制动卡钳钳体；所述行星输出支架通过轴承可旋转地设置于所述制动卡钳钳体；所述行星齿轮设置于所述太阳轮与所述固定齿圈之间并分别啮合于所述太阳轮与所述固定齿圈。

进一步地，所述驱动螺杆第一端与所述驱动螺母通过螺纹啮合连接；所述驱动螺杆第二端与所述行星输出支架固定连接(或者通过花键或平键联接)。

进一步地，所述第一活塞第一端与所述摩擦片的一个表面抵靠处设置有第二活塞，所述第二活塞为液压驱动。

进一步地，所述第二活塞与所述第一活塞之间设置有弹性件。

进一步地，所述弹性件为膜片弹簧。

进一步地，所述电机行星齿轮驱动机构还包括插接件，所述插接件固定安装在所述电机定子端部，所述插接件用于接收制动信号并控制所述电机定子中的电流。

进一步地，所述第一活塞和所述电机行星齿轮驱动机构之间设置有隔离墙，所述隔离墙设有通孔，所述驱动螺杆穿设所述通孔并旋转固定在所述隔离墙。

进一步地，所述通孔设有密封圈。

进一步地，所述第一活塞与所述制动卡钳钳体接触区域设置有密封圈，所述第一活塞与第二活塞接触区域设置有密封圈。

本发明的电子控制式电动制动卡钳总成，直接通过电机驱动制动器-制动卡钳/制动蹄，直接将电能转换成制动夹紧机械能作用在车轮上，反应快，使整个过程减少能量传递路径，能量利用率高，同时，设计膜片弹簧-活塞液压伺服机构，结构简单，实现制动踏板感回馈和随动控制，同时，在整车断电时，可对整车实施应急制动。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图：

图1是根据本发明一个实施例的电子控制式电动制动卡钳总成结构图；

图2是根据本发明一个实施例的电机行星齿轮驱动机构和活塞结构图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的电子控制式电动制动卡钳总成结构图。图2是根据本发明一个实施例的电机行星齿轮驱动机构和活塞结构图。结合图1和图2做如下说明。电子控制式电动制动卡钳总成，包括，制动卡钳100和电机行星齿轮驱动机构22。其中制动卡钳100包括制动卡钳钳体10、摩擦片11、第一活塞6、驱动螺母7，其中摩擦片11、第一活塞6、驱动螺母7装配在制动卡钳钳体10内；摩擦片11为一对并设置在制动盘18两侧以用于夹持制动盘18；第一活塞6第一端19抵靠在摩擦片11的一个表面上，以对摩擦片11进行推压；第一活塞6第二端21与驱动螺母7固定连接。其中电机行星齿轮驱动机构22固定布置在制动卡钳钳体10的头部并通过驱动螺杆1与驱动螺母7连接。电机行星齿轮驱动机构22包括行星齿轮机构和电机定子3，行星齿轮机构的太阳轮5为与电机定子3相配合的永磁转子。本发明使用行星齿轮机构的太阳轮5为永磁转子，减小了电动制动卡钳总成的结构，有利在有限的空间内进行安装。

具体地，所述行星齿轮机构包括太阳轮5、固定齿圈9、行星齿轮2和行星输出支架12；太阳轮5第一端27与行星齿轮2啮合，太阳轮5第二端28穿设在电机定子3内部；固定齿圈9固定设置于制动卡钳钳体10；行星输出支架12通过轴承15可旋转地设置于制动卡钳钳体10；行星齿轮2设置于太阳轮5与固定齿圈9之间并分别啮合于太阳轮5与固定齿圈9。驱动螺杆1第一端29与驱动螺母7通过螺纹啮合连接；驱动螺杆1第二端30与行星输出支架12固定连接。

第一活塞6第一端19与摩擦片11的一个表面抵靠处设置有第二活塞8，第二活塞8与第一活塞6之间设置有弹性件13。

优选地，弹性件13为膜片弹簧。

进一步地，所述电机行星齿轮驱动机构还包括插接件，所述插接件固定安装在所述电机定子端部，所述插接件用于接收制动信号并控制所述电机定子中的电流。

在一个具体的实施方式中，制动卡钳100包括制动卡钳钳体10、摩擦片11、第一活塞6、驱动螺母7，制动卡钳钳体10设置有一缸体，第一活塞6设置在缸体内可以延轴向滑动，第一活塞6与缸体接触区域设置有密封圈16，密封圈16设置在第一活塞6上，缸体口部设有一对摩擦片11，在一对摩擦片11之间设置制动盘18，第一活塞6固定连接在摩擦片11上，在第一活塞6的移动下推动摩擦片11实现对制动盘18夹持，第一活塞6的第一端19设置有台阶孔通孔，大孔设置在第一活塞6的第二端21处，小孔穿通第一活塞6第一端19，在台阶孔内设置有第二活塞8，第二活塞一端设有法兰，法兰与大孔匹配，在第二活塞8与小孔接触面区域的第一活塞6上设有密封圈17，法兰与大孔轴向方向设置有空间，在空间内设置有膜片弹簧13，膜片弹簧13在第二活塞8相对于第一活塞6移动后受到挤压，起到回弹的作用，在第一活塞6的第二端21固定设置有驱动螺母7，在在第一活塞6的第二端21设有与驱动螺母7对应凸起或凹陷结构，使驱动螺母7与第一活塞6卡和防止驱动螺母7相对第一活塞6旋转运动，在驱动螺母7一端设置有卡簧20限制驱动螺母7相对与第一活塞6轴向运动。在缸体底部设有一通孔，在通孔内壁设有密封圈26，驱动螺杆1穿设在通孔内，驱动螺杆1设置于缸体底部通孔处可以旋转运动，不可以轴向运动，驱动螺杆1的第一端23设置有螺纹并啮合连接着驱动螺母7，驱动螺杆1的第二端24连接着电机行星齿轮驱动机构，实现了电机行星齿轮驱动机构扭转力的传送。电机行星齿轮驱动机构安装在制动卡钳100端口处，制动卡钳100端口处设置有台阶孔，在台阶孔底部安装有球轴承15，行星输出支架12固定在球轴承15，行星输出支架12圆心设置有与驱动螺杆1的第二端24形状吻合的孔并与驱动螺杆1的第二端24连接，行星输出支架12设有圆管并延伸至电机定子3内部，电机定子3固定连接在制动卡钳100端口，在行星输出支架12圆管外壁固定安装有滚针轴承14，在滚针轴承14外壁固定安装有太阳轮5，太阳轮5是永磁转子，太阳轮5在延伸出电机定子3的端部设置有齿轮，在电机定子3和行星输出支架12之间设有固定齿圈9，在太阳轮5齿轮和固定齿圈9设置有行星齿轮2，行星齿轮2分别与太阳轮5齿轮和固定齿圈9啮合，行星齿轮2可旋转固定在行星输出支架12上，在电机定子3端部安装有接插件4。

接下描述电子控制式电动制动卡钳总成工作原理，踩下制动踏板，踏板行程，制动主缸压力信号传送至接插件4，接插件4根据踏板行程，制动主缸压力信号进行对电机定子3控制电流的时间，来决定太阳轮5旋转多长时间或者多少圈，太阳轮5旋转带动行星齿轮2，行星齿轮2通过固定齿圈9限定带动行星输出支架12旋转，行星输出支架12通过驱动螺杆1旋转驱动螺母7，驱动螺杆1和驱动螺母7通过螺纹旋转把扭转力转换成轴向运动推力，由驱动螺母7带动第一活塞6进行对制动盘18夹紧，保持；同时踩下制动踏板，踏板力经由制动主缸，制动管产生液压力，作用在第一活塞6上，也同时作用在第二活塞8上实现驱动力与电机行星齿轮驱动机构22共同叠加在摩擦片11上。在电机行星齿轮驱动机构22驱动力失效时，制动管输入液压力作用在第二活塞8上，推动第二活塞8前移，对摩擦片11施加制动压力产生应急制动，同时第二活塞8也压缩膜片弹簧。当ABS(防抱死制动)，ESC(电子稳定控制)等功能触发时，车轮制动力需释放，此时，太阳轮5反转，驱动螺母7带动第一活塞6返回，第二活塞8在膜片弹簧作用下，被第一活塞6一同拉回，实现ABS,ESC等功能，而不产生拖滞。在正常解除制动时，太阳轮5反转，驱动螺母7带动第一活塞6返回第二活塞8在膜片弹簧作用下，被第一活塞6一同拉回。

本发明提供的电子控制式电动制动卡钳总成，通过行星齿轮机构和电机定子3的结合有效缩短制动控制反应时间，减少能量传递路径，提高了制动系统能量利用率，同时缩减电动制动卡钳总成结构空间。

踩下制动踏板，制动液在制动主缸，制动管路，第一活塞6，第二活塞8形成封闭回路中，即时将制动强度大小，制动保持，释放动作产生液压脉动频率，大小回馈给制动踏板，让驾驶员有良好制动踏板感，同时在整车断电时，可对整车实施应急制动。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，包括：

制动卡钳，所述制动卡钳包括制动卡钳钳体、摩擦片、第一活塞、驱动螺母，所述摩擦片、第一活塞、驱动螺母装配在所述制动卡钳钳体内；所述摩擦片为一对并设置在制动盘两侧以用于夹持制动盘；所述第一活塞第一端抵靠在所述摩擦片的一个表面上，以对所述摩擦片进行推压；所述第一活塞第二端与所述驱动螺母固定连接；

电机行星齿轮驱动机构，所述电机行星齿轮驱动机构固定布置在所述制动卡钳钳体的头部并通过驱动螺杆与所述驱动螺母连接；所述电机行星齿轮驱动机构包括行星齿轮机构和电机定子，所述行星齿轮机构的太阳轮为与所述电机定子相配合的永磁转子。

2.根据权利要求1所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述行星齿轮机构包括太阳轮、固定齿圈、行星齿轮和行星输出支架；所述太阳轮第一端与所述行星齿轮啮合，所述太阳轮第二端穿设在所述电机定子内部；所述固定齿圈固定设置于所述制动卡钳钳体；所述行星输出支架通过轴承可旋转地设置于所述制动卡钳钳体；所述行星齿轮设置于所述太阳轮与所述固定齿圈之间并分别啮合于所述太阳轮与所述固定齿圈。

3.根据权利要求2所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述驱动螺杆第一端与所述驱动螺母通过螺纹啮合连接；所述驱动螺杆第二端与所述行星输出支架固定连接。

4.根据权利要求1所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述第一活塞第一端与所述摩擦片的一个表面抵靠处设置有第二活塞，所述第二活塞为液压驱动。

5.根据权利要求4所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述第二活塞与所述第一活塞之间设置有弹性件。

6.根据权利要求5所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述弹性件为膜片弹簧。

7.根据权利要求1所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述电机行星齿轮驱动机构还包括插接件，所述插接件固定安装在所述电机定子端部，所述插接件用于接收制动信号并控制所述电机定子中的电流。

8.根据权利要求1所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述第一活塞和所述电机行星齿轮驱动机构之间设置有隔离墙，所述隔离墙设有通孔，所述驱动螺杆穿设所述通孔并旋转固定在所述隔离墙。

9.根据权利要求8所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述通孔设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的电子控制式电动制动卡钳总成，其特征在于，所述第一活塞与所述制动卡钳钳体接触区域设置有密封圈，所述第一活塞与第二活塞接触区域设置有密封圈。