CN109083948A - 应用于电子驻车制动系统的制动钳总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，包括制动钳体、执行机构、活塞、与执行机构连接的丝杠和设置于活塞内部且与螺母相配合以控制活塞回位量的主动回位弹簧。本发明的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，通过在活塞内部设置主动回位弹簧与螺母相配合，控制活塞的回位量，使活塞的回位量适宜，防止夹紧力过大而产生拖滞倾向。

Description

应用于电子驻车制动系统的制动钳总成

技术领域

本发明属于车辆制动系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种应用于电子驻车制动系统的制动钳总成。

背景技术

卡钳一体式电子驻车成为市场的主流，几乎成为车辆标配，它的优点有：(1)手柄被按钮替代，驾驶舱有效空间有所增大；(2)解决了手刹拉力不同给驻车带来的风险，尤其是女性司机,可能因拉手刹的力偏小，导致溜车；(3)可实现停车自动驻车和踩油门自动释放，解决了忘记拉手刹带来的风险；(4)可实现更多的功能，如上坡辅助功能，驾驶员只需要在驻车状态踩油门，驻车释放和动力启动一气呵成，完成上坡辅助工作，免去驾驶员繁琐的上坡操作。

但卡钳一体式电子驻车技术也有技术缺点，就是为了驻车的可靠性，电子驻车设置的夹紧力往往存在余量，同时很多司机在驻车的时候，同时踩紧刹车，导致电子驻车机械力和液压力叠加，产生余量更大的驻车力，超出了传统制动钳总成上矩形圈回位活塞的能力，从而出现行车拖滞倾向。行车拖滞倾向在传统燃油车上会增加油耗，在新能源车会减少续航距离，这与传统车要求的控制油耗和新能源要求的提高续航要求相违背，电子驻车导致拖滞偏大成为一项亟待解决的问题。

为了解决拖滞问题，电子驻车厂家往往采用回弹性更大的矩形圈，或改变制动钳上的回位沟槽结构，让活塞回位量更大，试图解决了驻车的拖滞问题。使用回弹性更大的矩形圈和改变回位沟槽结构不仅仅影响了驻车时活塞回位量，还影响到了行车制动时活塞回位量。活塞回位量过大，会导致蓄液量过大，蓄液量过大导致刹车时间变长，给客户感觉是刹车不灵，容易导致追尾事故；活塞回位量过大还会导致活塞、制动片间隙变大，车辆过颠簸路时，制动片在较大间隙中运动，容易出现敲击音，即颠簸异响。

因此，现有技术的困难是卡钳一体式电子驻车制动钳总成，在驻车和行车制动共用一套活塞回位机构，即矩形圈回位。而电子驻车需要回位量偏大，而行车需要回位量适中，二者要求的不一致通过传统设计无法解决，二者矛盾无法调和。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，目的是使活塞的回位量适宜。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，包括制动钳体、执行机构、活塞、与执行机构连接的丝杠和设置于所述活塞内部且与所述螺母相配合以控制活塞回位量的主动回位弹簧。

所述主动回位弹簧与所述活塞固定连接。

所述主动回位弹簧与所述活塞为焊接连接、胶粘连接或铆接。

所述主动回位弹簧包括与所述螺母相配合的弹性部，弹性部至少布置在螺母的两侧。

所述弹性部包括可产生弹性变形且与所述螺母相配合的回位节，回位节在所述活塞的内部相对于活塞的轴线为倾斜设置，回位节的长度方向与活塞的轴线之间具有夹角。

所述弹性部还包括与所述螺母相配合以阻止所述活塞进行回位的解耦节，解耦节与所述回位节连接，解耦节的长度方向与活塞的轴线相平行。

所述解耦节上设有加强筋，加强筋沿解耦节的长度方向延伸。

所述弹性部还包括装配节，所述解耦节位于装配节和所述回位节之间且解耦节与装配节和回位节连接，装配节在所述活塞的内部相对于活塞的轴线为倾斜设置，装配节的长度方向与活塞的轴线之间具有夹角。

所述主动回位弹簧还包括与所述弹性部连接的连接部，连接部插入所述活塞的内部且连接部与活塞固定连接。

所述连接部为两个或两个以上的圆弧和两个或两个以上的弦首尾相接的环形结构，所述弹性部共设置偶数个且所有弹性部在连接部上为相对于活塞中心对称分布，弹性部分布在所述螺母的外侧四周。

本发明的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，通过在活塞内部设置主动回位弹簧与螺母相配合，控制活塞的回位量，使活塞的回位量适宜，防止夹紧力过大而产生拖滞倾向。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明应用于电子驻车制动系统的制动钳总成的剖视图；

图2是主动回位弹簧的结构示意图；

图3是螺母的结构示意图；

图4是螺母的主视图；

图5是活塞的结构示意图；

图中标记为：1、连接部；2、装配节；3、解耦节；4、回位节；5、执行机构；6、活塞；601、活塞防转结构；7、丝杠；8、螺母；9、制动钳体；10、输出轴；11、轴承。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1和图2所示，本发明提供了一种应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，包括制动钳体9、执行机构5、活塞6、与执行机构5连接的丝杠7和设置于活塞6内部且与螺母8相配合以控制活塞6回位量的主动回位弹簧。

具体地说，如图1所示，制动片设置两个，两个制动片为相对设置，制动盘位于两个制动片之间，在制动过程中，两个制动片相配合用于夹紧制动盘。丝杠7为可旋转的设置于制动钳体9上，执行机构5用于产生使丝杠7旋转的动力，丝杠7与执行机构5的输出轴10连接，执行机构5设置在制动钳体9的外部。执行机构5的结构如同本领域技术人员所公知的那样，执行机构5将电能转化旋转动能，使丝杠7旋转，最终使制动片相对于制动盘沿与制动盘的轴向相平行的方向进行直线移动，以夹紧或松开制动盘。螺母8套设于丝杠7上且螺母8与丝杠7构成螺旋传动，丝杠7设有外螺纹，螺母8设有内螺纹，丝杠7驱动螺母8沿轴向作直线运动，螺母8位于活塞6的内腔体中，螺母8与活塞6均设有防转结构，螺母8的方形防转结构如图3和图4所示，活塞6的防转结构如图5所示，螺母8的防转端的横截面为四个圆弧和四个弦首尾相接的形状，弦的位置增加缺口用于增加制动钳内部制动液的流动空间，如图5所示，在活塞6的内部设有与螺套8防转端的配合的至少两个内弦面，在驻车制动过程中，由于活塞6的内弦面与螺母8的外弦面组成的防转结构相配合，从而使螺母8的旋转自由度被约束，故螺母8只能在丝杠7的驱动下进行直线运动，而不发生转动，螺母8通过防转端的外圆锥面将直线运动传送至活塞6，推动活塞6在制动钳体9的内腔中朝向制动盘方向作直线运动。

如图1和图2所示，主动回位弹簧与活塞6固定连接，主动回位弹簧与活塞6可以为焊接连接、胶粘连接或铆接。

如图1和图2所示，主动回位弹簧包括与螺母8相配合的弹性部，弹性部至少布置在螺母8的两侧。弹性部包括可产生弹性变形且与螺母8相配合的回位节4和与螺母8相配合以阻止活塞6进行回位的解耦节3，回位节4在活塞6的内部相对于活塞6的轴线为倾斜设置，回位节4具有一定的长度，回位节4的长度方向与活塞6的轴线之间具有夹角。解耦节3与回位节4连接，解耦节3具有一定的长度，解耦节3的长度方向与活塞6的轴线相平行，解耦节3的长度大于回位节4的长度。弹性部还包括装配节2，解耦节3位于装配节2和回位节4之间且解耦节3与装配节2和回位节4连接，装配节2在活塞6的内部相对于活塞6的轴线为倾斜设置，装配节2具有一定的长度，装配节2的长度方向与活塞6的轴线之间具有夹角。

如图1和图2所示，弹性部呈三节分布，回位节4是与螺母8的防转端配合，用于在驻车释放时带动活塞6进行回位；解耦节3用于在螺母8过量回退后，解除活塞6回位功能；装配节2是为方便将螺母8装入活塞6中。回位节4的长度方向与装配节2的长度方向之间具有夹角且该夹角为钝角，回位节4的长度方向上的一端与解耦节3的长度方向上的一端固定连接，装配节2的长度方向上的一端与解耦节3的长度方向上的另一端固定连接，回位节4的长度方向上的另一端远离解耦节3且回位节4的长度方向上的该端与活塞6的轴线之间的垂直距离大于回位节4的与解耦节3相连接的一端与活塞6的轴线之间的垂直距离，装配节2的长度方向上的另一端远离解耦节3且装配节2的长度方向上的该端与活塞6的轴线之间的垂直距离大于装配节2的与解耦节3相连接的一端与活塞6的轴线之间的垂直距离，方便螺栓装入主动回位弹簧中。装配节2与解耦节3的连接处采用圆角或倒角过渡，回位节4与解耦节3的连接处采用圆角或倒角过渡，螺母8的防转端与主动回位弹簧接触的配合面是圆弧面或平面。

主动回位弹簧的弹性部的各个部分的功能介绍如下：

回位节4的功能：本发明通过在原有的电子驻车制动钳总成的活塞6内部装入呈三节的主动回位弹簧，驻车释放时，螺母8朝向远离制动盘的方向做直线运动，主动回位弹簧的回位节4为倾斜设置，螺母8会首先与回位节4接触，螺母8的防转端挤压回位节4，回位节4产生弹性变形，回位节4的弹性变形使得主动回位弹簧产生推动活塞6进行回位的势能，这个势能会导致活塞6直接回位，或车辆行驶的过程中，活塞6在振动的条件下回位。

解耦节3的功能：

解耦节3是预防ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)出现异常情况，假如ECU出现异常情况后，如果导致活塞回位量过大，可能会导致刹车不灵的情况，给乘客带来风险。由于活塞和矩形圈之间也存在滑动阻力，叫“活塞滑阻”，一般情况下活塞滑阻大于100N。由于存在活塞滑阻，可以设计主动回位弹簧固定连接的活塞并不会随螺母8一直朝向远离制动盘的方向运动，而是螺母8会和解耦节3配合，进入解耦区，主动回位弹簧的弹力不会产生回位功能，由于主动回位弹簧和螺母8的材质都是金属，摩擦系数一般小于0.1，主动回位弹簧和螺母8之间产生的摩擦力不大，这里的摩擦力会导致行车过程中，拖滞稍偏大些，但可以保持在合格水平，也不会导致刹车不灵的情况。同时进入解耦区的概率很小，仅做保证安全的措施，防止活塞回位过度导致蓄液量过大，或刹车不灵的情况出现。在驻车释放过中，当螺母8移动至与主动回位弹簧的解耦节3接触后，若螺母8继续朝向远离制动盘的方向移动，则活塞保持不动，实现对活塞回位量的控制。

装配节2的功能：

装配节2用于让螺母8容易装入到活塞中，提高装配效率。

如图2所示，作为优选的，解耦节3上设有加强筋，加强筋沿解耦节3的长度方向延伸，加强筋并沿活塞的径向延伸至解耦节3与活塞之间，通过加强筋提高解耦节3的刚度，保持解耦节3的长度方向的形状。

如图1和图2所示，主动回位弹簧还包括与弹性部连接的连接部1，连接部1插入活塞的内部且连接部1与活塞固定连接，连接部1为两个或两个以上的圆弧和两个或两个以上的弦首尾相接的环形结构，弹性部设置多个且所有弹性部在连接部1上为相对于活塞中心对称分布，连接部1与活塞为同轴设置，装配节2是在连接部1的轴向上的一端边缘处与连接部1固定连接。回位节4、解耦节3和装配节2均具有一定的宽度和厚度，回位节4、解耦节3和装配节2的宽度和厚度大小均相同，连接部1也具有一定的厚度且连接部1的厚度与装配节2的厚度大小相同，主动回位弹簧可通过一个板材冲压成型，加工方便。

在本实施例中，如图1和图2所示，弹性部共设置四个且所有弹性部在连接部1上为沿周向均匀分布，弹性部分布在螺母8的外侧四周。

下面具体介绍不同要求的应用：

(1)驻车回位和行车回位分离：

可以在回位节4与螺母8之间设计有偏大的间隙，在正常驻车时，夹紧力不大，产生的拖滞也不大，这时设计螺母的回位量并不大，不至于会和主动回位弹簧接触，对行车制动不会产生影响。

如果夹紧力偏大，螺母回位会带动主动回位弹簧的回位节4变形，起到对活塞的主动回位功能，为了防止驻车释放过程的回位对行车制动产生影响，可以通过ECU控制执行机构5进行动作，执行机构5运转，驱动丝杠7进行旋转，使螺母朝向靠近制动盘的方向移动一段距离，使主动回位弹簧的回位节4与螺母之间产生间隙，回位节4与螺母的防转端不接触，这时对行车制动不再产生影响，这样就达到了驻车和行车回位分离。

(2)辅助行车回位功能：

选择回弹性更大的矩形橡胶圈其实并不是容易，回弹性变大后，橡胶材料会变脆，容易断裂，在使用过程中会很容易掉边，反而降低回位功能。重新设计回位沟槽，风险也很大，因此可以通过主动回位弹簧辅助矩形圈回位，主动回位弹簧的回弹性几乎是100％，弥补了矩形圈回弹性的不足。

(3)通过ECU程序对螺母回位量：

不同的拖滞要求，可以通过调整ECU程序对螺母回位量设计，从而达到满足主机厂的不同要求。从而减少了矩形圈和回位沟槽的型号，减少物料管理费用。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，包括制动钳体、执行机构、活塞和与执行机构连接的丝杠，其特征在于：还包括设置于所述活塞内部且与所述螺母相配合以控制活塞回位量的主动回位弹簧。

2.根据权利要求1所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述主动回位弹簧与所述活塞固定连接。

3.根据权利要求1所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述主动回位弹簧与所述活塞为焊接连接、胶粘连接或铆接。

4.根据权利要求1至3任一所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述主动回位弹簧包括与所述螺母相配合的弹性部，弹性部至少布置在螺母的两侧。

5.根据权利要求4所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述弹性部包括可产生弹性变形且与所述螺母相配合的回位节，回位节在所述活塞的内部相对于活塞的轴线为倾斜设置，回位节的长度方向与活塞的轴线之间具有夹角。

6.根据权利要求5所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述弹性部还包括与所述螺母相配合以阻止所述活塞进行回位的解耦节，解耦节与所述回位节连接，解耦节的长度方向与活塞的轴线相平行。

7.根据权利要求6所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述解耦节上设有加强筋，加强筋沿解耦节的长度方向延伸。

8.根据权利要求6或7所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述弹性部还包括装配节，所述解耦节位于装配节和所述回位节之间且解耦节与装配节和回位节连接，装配节在所述活塞的内部相对于活塞的轴线为倾斜设置，装配节的长度方向与活塞的轴线之间具有夹角。

9.根据权利要求4至8任一所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述主动回位弹簧还包括与所述弹性部连接的连接部，连接部插入所述活塞的内部且连接部与活塞固定连接。

10.根据权利要求9所述的应用于电子驻车制动系统的制动钳总成，其特征在于：所述连接部为两个或两个以上的圆弧和两个或两个以上的弦首尾相接的环形结构，所述弹性部共设置偶数个且所有弹性部在连接部上为相对于活塞中心对称分布，弹性部分布在所述螺母的外侧四周。