CN108860106A - 一种汽车制动系统用助力传动装置 - Google Patents

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杜进辅
文建爽
毛锦
宋丹龙
王峥嵘
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/02—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with mechanical assistance or drive
    • B60T13/04—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with mechanical assistance or drive by spring or weight

Abstract

本发明公开了一种汽车制动系统用助力传动装置，一种汽车制动系统用助力传动装置，包括箱体，箱体中设置有主轴，主轴键连接有蜗轮‑齿轮异形件，且主轴穿过蜗轮‑齿轮异形件，蜗轮‑齿轮异形件分别连接有驱动结构和联动结构。本发明结构简单，有效简化了传统汽车制动助力传动装置的内部结构；体积小，质量轻；不需要额外消耗汽车动力，环保节能；使汽车制动更加省力，极大提高了制动系统的可操作性。

Description

一种汽车制动系统用助力传动装置
技术领域
本发明属于汽车制动技术领域，涉及一种汽车制动系统用助力传动装置。
背景技术
制动系统作为汽车的重要组成部分，其性能很大程度地影响着车辆的操纵性以及安全性。最早期的制动系统是利用帕斯卡定律将制动踏板力放大后施加到液压缸活塞，液压油驱动制动卡钳从而产生制动力，这种系统为了将制动踏板力放大，故液压油缸体积较大，系统十分笨重，而操纵者依然要用较大的力才能获得足够的制动力，尤其是在大型车辆上这种系统缺点突出。基于以上早期制动系统的不足，真空助力器迅速得到广泛应用，真空助力器是利用真空泵产生真空，内腔(真空腔)与外腔(常压腔)的压差产生驱动力，从而帮助车辆操纵者产生制动力，这种装置使得车辆制动系统的操纵更加省力，但该装置需要一个真空泵，真空泵需要发动机驱动，额外消耗汽车动力，且会产生噪音，在汽车行业普遍追求舒适性和环保性的现阶段，缺点逐渐暴露，尤其在智能汽车上，真空助力器的应用受到了限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车制动系统用助力传动装置，提高了汽车制动系统的可操作性。
本发明所采用的技术方案是，一种汽车制动系统用助力传动装置，包括箱体，箱体中设置有主轴，主轴两端均设置有第一端盖，第一端盖均通过螺钉固定在箱体表面，主轴键连接有蜗轮-齿轮异形件，且主轴穿过蜗轮-齿轮异形件，蜗轮-齿轮异形件上部设置有蜗轮齿缘，蜗轮-齿轮异形件下部设置有齿轮齿缘，蜗轮-齿轮异形件分别连接有驱动结构和联动结构。
本发明的特点还在于，
第一端盖与箱体之间设置有第一垫片，主轴上套合有第一套筒，且主轴上靠近两端处均设置有第一轴承，第一轴承均位于主轴与箱体之间。
驱动结构包括与蜗轮-齿轮异形件的蜗轮齿缘相配合的蜗杆，蜗杆位于箱体中，且蜗杆的轴线与主轴的轴线垂直，蜗杆一端设置有第二端盖，第二端盖通过螺钉固定在箱体表面，蜗杆另一端伸出箱体且通过联轴器连接有步进电机，步进电机通过电机支架固定在箱体上。
蜗杆靠近两端处均设置有第二轴承，第二轴承位于蜗杆与箱体之间，第二端盖与箱体之间设置有第二垫片。
第二轴承为角接触球轴承，且第二轴承与蜗杆的配合代号为H7/h6。
联动结构包括设置在箱体内的推杆，推杆一端连接有助力推杆，助力推杆伸出箱体连接有液压缸，助力推杆上包裹有复位弹簧，复位弹簧设置在助力推杆与推杆的连接端至箱体内壁之间，推杆另一端伸出箱体通过螺钉固定连接有制动踏板接口杆，推杆套合有齿条，齿条与蜗轮-齿轮异形件的齿轮齿缘相配合，齿条位于箱体中，齿条通过定位销连接有导向键，且导向键通过螺钉与齿条固定，推杆上分别设置有力传感器和位移传感器，力传感器和位移传感器分别能够测出推杆所受轴向力和推杆的轴向位移。
齿条为斜齿齿条。
推杆上设置有第二套筒，第二套筒通过螺钉与箱体固定。
箱体上固定有液压油箱。
本发明的有益效果是，本发明一种汽车制动系统用助力传动装置，结构简单，有效简化了传统汽车制动助力传动装置的内部结构；体积小，质量轻；不需要额外消耗汽车动力，环保节能；使汽车制动更加省力，极大提高了制动系统的可操作性。
附图说明
图1是本发明一种汽车制动系统用助力传动装置的结构示意图；
图2是本发明一种汽车制动系统用助力传动装置的剖面图；
图3是本发明一种汽车制动系统用助力传动装置的结构爆炸图；
图4是本发明一种汽车制动系统用助力传动装置中蜗轮-齿轮异形件的结构示意图；
图5是本发明一种汽车制动系统用助力传动装置中齿条的结构示意图。
图中，1.箱体，2.主轴，3.蜗轮-齿轮异形件，4.第一端盖，5.第一套筒， 6.第一轴承，7.蜗轮齿缘，8.齿轮齿缘，9.蜗杆，10.第二端盖，11.联轴器， 12.步进电机，13.电机支架，14.第二轴承，15.第一垫片，16.第二垫片，17. 齿条，18.导向键，19.助力推杆，20.液压缸，21.复位弹簧，22.推杆，23.制动踏板接口杆，24.第二套筒，25.力传感器，26.位移传感器，27.液压油箱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种汽车制动系统用助力传动装置，如图1、图2、图3所示，包括箱体1，箱体1上固定有液压油箱27，箱体1中设置有主轴2，主轴2 两端均设置有第一端盖4，第一端盖4均通过螺钉固定在箱体1表面，第一端盖4与箱体1之间设置有第一垫片15，主轴2上套合有第一套筒5，且主轴2上靠近两端处均设置有第一轴承6，第一轴承6均位于主轴2与箱体1 之间，主轴2键连接有蜗轮-齿轮异形件3，且主轴2穿过蜗轮-齿轮异形件3，如图4所示，蜗轮-齿轮异形件3上部设置有蜗轮齿缘7，蜗轮-齿轮异形件 3下部设置有齿轮齿缘8，蜗轮-齿轮异形件3分别连接有驱动结构和联动结构。
驱动结构包括与蜗轮-齿轮异形件3的蜗轮齿缘7相配合的蜗杆9，蜗杆 9位于箱体1中，且蜗杆9的轴线与主轴2的轴线垂直，蜗杆9一端设置有第二端盖10，第二端盖10通过螺钉固定在箱体1表面，第二端盖14与箱体 1之间设置有第二垫片16，蜗杆9另一端伸出箱体1且通过联轴器11连接有步进电机12，步进电机12通过电机支架13固定在箱体1上，蜗杆9靠近两端处均设置有第二轴承14，第二轴承14位于蜗杆9与箱体1之间。第二轴承14为角接触球轴承，且第二轴承14与蜗杆9的配合代号为H7/h6。
联动结构包括设置在箱体1内的推杆22，推杆22一端连接有助力推杆 19，助力推杆19伸出箱体1连接有液压缸20，助力推杆19上包裹有复位弹簧21，复位弹簧21设置在助力推杆19与推杆22的连接端至箱体1内壁之间，推杆22另一端伸出箱体1通过螺钉固定连接有制动踏板接口杆23，推杆22套合有齿条17，如图5所示，齿条17为斜齿齿条，齿条17与蜗轮-齿轮异形件3的齿轮齿缘8相配合，齿条17位于箱体1中，齿条17通过定位销连接有导向键18，且导向键18通过螺钉与齿条17固定，推杆22上分别设置有力传感器25和位移传感器26，力传感器25和位移传感器26分别能够测出推杆22所受轴向力和推杆22的轴向位移，推杆22上设置有第二套筒24，第二套筒24通过螺钉与箱体1固定。
本发明一种汽车制动系统用助力传动装置的工作过程具体如下：
将汽车的制动踏板通过制动踏板接口杆23与本发明一种汽车制动系统的助力器连接，并将步进电机12、力传感器25和位移传感器26分别与汽车制动系统CPU连接；
当汽车需要制动时，汽车操纵者踩下制动踏板，制动踏板使与其连接的制动踏板接口杆23及推杆22产生位移和推力，同时推杆22带动齿条17和助力推杆19产生位移，并利用力传感器25和位移传感器26收集推杆22的力和位移信号，并将推杆22的力和位移信号迅速传至汽车制动系统CPU，汽车制动系统CPU中的制动智能算法可迅速计算出此次制动所需要的制动力以及步进电机12应当旋转的圈数，并将驱动信号通过电机控制线传递给步进电机12，步进电机12驱动蜗杆9旋转，蜗杆9进一步带动蜗轮-齿轮异形件3转动，由于齿条17与带动蜗轮-齿轮异形件3的齿轮齿缘3啮合，所以齿条17随蜗轮-齿轮异形件3的转动产生直线位移，即推杆产生直线位移，，第二套筒24和导向键18均对推杆22的运动起到导向作用，进而带动助力推杆19产生直线位移，对于助力推杆19来说，电机驱动产生的位移与操纵者踩制动踏板产生的位移共同驱动助力推杆19运动，使液压缸20产生压力并使得液压油驱动制动液压卡钳产生制动力，液压油由液压油箱27提供；汽车操纵者踩踏板的力越大则步进电机12旋转的圈数越大，产生的制动力也越大；当汽车操纵者松开制动踏板后，助力推杆19和制动踏板接口杆23在复位弹簧的作用下复位，最终带动制动踏板复位。
通过上述方式，本发明一种汽车制动系统的助力器，结构简单，蜗轮-齿轮异形件3连接同一轴系的两级传动，有效简化了传统汽车制动助力传动装置的内部结构；体积小，质量轻；不需要额外消耗汽车动力，环保节能；使汽车制动更加省力，极大提高了制动系统的可操作性。

Claims (9)

1.一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，包括箱体(1)，所述箱体(1)中设置有主轴(2)，所述主轴(2)两端均设置有第一端盖(4)，所述第一端盖(4)均通过螺钉固定在箱体(1)表面，所述主轴(2)键连接有蜗轮-齿轮异形件(3)，且所述主轴(2)穿过蜗轮-齿轮异形件(3)，所述蜗轮-齿轮异形件(3)上部设置有蜗轮齿缘(7)，所述蜗轮-齿轮异形件(3)下部设置有齿轮齿缘(8)，所述蜗轮-齿轮异形件(3)分别连接有驱动结构和联动结构。
2.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述第一端盖(4)与箱体(1)之间设置有第一垫片(15)，所述主轴(2)上套合有第一套筒(5)，且所述主轴(2)上靠近两端处均设置有第一轴承(6)，所述第一轴承(6)均位于主轴(2)与箱体(1)之间。
3.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述驱动结构包括与蜗轮-齿轮异形件(3)的蜗轮齿缘(7)相配合的蜗杆(9)，所述蜗杆(9)位于箱体(1)中，且所述蜗杆(9)的轴线与主轴(2)的轴线垂直，所述蜗杆(9)一端设置有第二端盖(10)，所述第二端盖(10)通过螺钉固定在箱体(1)表面，所述蜗杆(9)另一端伸出箱体(1)且通过联轴器(11)连接有步进电机(12)，所述步进电机(12)通过电机支架(13)固定在箱体(1)上。
4.根据权利要求3所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述蜗杆(9)靠近两端处均设置有第二轴承(14)，所述第二轴承(14)位于蜗杆(9)与箱体(1)之间，所述第二端盖(14)与箱体(1)之间设置有第二垫片(16)。
5.根据权利要求4所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述第二轴承(14)为角接触球轴承，且所述第二轴承(14)与蜗杆(9)的配合代号为H7/h6。
6.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述联动结构包括设置在箱体(1)内的推杆(22)，所述推杆(22)一端连接有助力推杆(19)，所述助力推杆(19)伸出箱体(1)连接有液压缸(20)，所述助力推杆(19)上包裹有复位弹簧(21)，所述复位弹簧(21)设置在助力推杆(19)与推杆(22)的连接端至箱体(1)内壁之间，所述推杆(22)另一端伸出箱体(1)通过螺钉固定连接有制动踏板接口杆(23)，所述推杆(22)套合有齿条(17)，所述齿条(17)与蜗轮-齿轮异形件(3)的齿轮齿缘(8)相配合，所述齿条(17)位于箱体(1)中，所述齿条(17)通过定位销连接有导向键(18)，且导向键(18)通过螺钉与齿条(17)固定，所述推杆(22)上分别设置有力传感器(25)和位移传感器(26)，所述力传感器(25)和位移传感器(26)分别能够测出推杆(22)所受轴向力和推杆(22)的轴向位移。
7.根据权利要求6所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述齿条(17)为斜齿齿条。
8.根据权利要求6所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述推杆(22)上设置有第二套筒(24)，所述第二套筒(24)通过螺钉与箱体(1)固定。
9.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统用助力传动装置，其特征在于，所述箱体(1)上固定有液压油箱(27)。
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