CN109869424B - 盘式制动器驻车制动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种盘式制动器驻车制动机构，其特别适用重型汽车，尤其适用于电控机械制动系统(EMB)的驻车制动。壳体安装于制动器总成末端，转轴与壳体同轴安装，卷簧衬套通过轴承与壳体同轴安装，卷簧衬套空套于转轴上，转轴与卷黄衬套可相互独立转动一定角度，平面涡卷弹簧安装于壳体与卷簧衬套之间，电磁离合器安装与壳体与卷簧衬套之间，可将自由转动的卷簧衬套锁定。行车制动时由电动机带动转轴旋转进行行车制动，驻车制动时则由平面涡卷弹簧带动卷黄衬套从而带动转轴进行驻车制动，行车制动与驻车制动相互独立动作，两者的输出端子均为转轴，转轴将动力传递给下一级执行机构。同时实现了行车制动与驻车制动由两套相互独立机构完成的要求。

Description

盘式制动器驻车制动机构

技术领域

本发明涉及一种重型汽车驻车制动机构，尤其涉及一种盘式制动器驻车制动机构，其是一种特别适用于电控机械制动系统(EMB)的驻车制动机构。

背景技术

目前重型汽车常规的制动方式为气压制动，为了进一步提高制动响应时间，同时简化制动系统管线束，开发了电控机械制动系统(EMB)。气压制动与电控机械制动(EMB)两者最大的区别在于制动器动力源的不同，前者是制动气室内的压缩空气推动推杆伸出进行制动，而后者则是电动机带动转轴旋转进行制动，因此这就决定了两者驻车制动的方式也有所不同。为了满足电控机械制动系统(EMB)对驻车制动的要求，需开发一种动力源以旋转运动为特性的驻车制动机构。

发明内容

为了适应电控机械制动系统(EMB)机构的运动特性，本发明旨在提供一种盘式制动器驻车制动机构，其特别适用于电控机械制动系统(EMB)的驻车制动。

本发明的技术方案为提供一种盘式制动器驻车制动机构，其包括：壳体(1)、电动机(2)、卷簧衬套(3)、平面涡卷弹簧(4)、电磁离合器(5)、转轴(6)；

-所述壳体(1)安装于车辆制动器总成末端，起支承作用；

-所述转轴(6)通过轴承与壳体(1)同轴安装，电动机(2)的定子与壳体(1)固连，安装在电动机(2)转子上的拨叉(2a)与转轴(6)固连；

-所述卷簧衬套(3)通过轴承与壳体(1)同轴安装，卷簧衬套(3)空套套设于转轴(6)上，卷簧衬套与转轴相互独立转动，卷簧衬套自由转动，平面涡卷弹簧(4)安装于壳体与卷簧衬套之间，平面涡卷弹簧套设在卷簧衬套的一端外侧；

-所述电磁离合器(5)安装在壳体(1)与卷簧衬套(3)之间，电磁离合器与的卷簧衬套(3)连接并同步转动；

行车制动的动力源为电动机(2)，驻车制动的动力源为平面涡卷弹簧(4)；行车制动时由电动机(2)带动转轴(6)旋转进行行车制动，驻车制动时由平面涡卷弹簧(4)带动转轴(6)旋转进行驻车制动，两种制动方式相互独立，两种制动方式的输出件均为转轴(6)。

进一步地，所述壳体(1)包括主壳体(11)、连接板(12)和端盖(13)；

-所述主壳体为筒形结构；

-所述连接板设置用于连接主壳体与端盖；

-所述主壳体(11)、所述连接板(12)和所述端盖(13)三部分通过螺栓连接。

进一步地，所述平面涡卷弹簧(4)外圈与主壳体(11)固连，平面涡卷弹簧(4)内圈与卷簧衬套(3)固连。

进一步地，-所述的卷簧衬套(3)，其上有开槽(3a)，用于固定平面涡卷弹簧(4)的内圈；

-所述平面涡卷弹簧(4)内圈设有簧片，通过簧片端部的插入式固定结构(4b)与卷簧衬套(3)上的开槽(3a)装配实现固定。

进一步地，所述卷簧衬套(3)第一端通过轴承安装于连接板(12)上，第二端通过轴承与电动机(2)的转子联接，所述第一端外径大于所述第二端外径。

进一步地，-所述平面涡卷弹簧(4)外圈设有凸出的紧固结构(4a)，所述紧固结构设有内螺纹；

-所述壳体圆周侧面上留有螺纹孔(11a)以安装螺钉；

-所述紧固结构通过工具螺钉与壳体联接实现紧固。

进一步地，卷簧衬套(3)的第一端包括环形结构，其环形内圈上设有凸台(3c)，所述凸台与电动机(2)的拨叉(2a)上的凸台接触；在卷簧衬套(3)固定不动的情况下转轴(6)具有自由转动角度的自由度。

进一步地，-所述卷簧衬套沿外缘均布有多个齿形槽(3b)，用于锁定机构。

-所述卷簧衬套内环上有两个互成180°、沿轴向交错分布的凸台(3c)，用于带动拨叉(2a)旋转。

进一步地，所述的电磁离合器(5)，其外圈定子安装于连接板(12)上，内圈动子与卷簧衬套(3)通过平键联接，实现同步运动。

进一步地，-电动机(2)的外圈定子用螺钉固定在主壳体(11)上，电动机(2)的内圈通过平键与转轴(6)联接；

-所述的转轴(6)，其左端(6a)为输出端，中间有键槽(6b)用于连接拨叉(2a)，右侧(6c)结构用于安装编码器，转轴右端为六角头结构(6d)，用于手动或机械转动转轴(6)；

-所述转轴(6)通过两个轴承与壳体(1)同轴安装，一个轴承装在主壳体(11)上，另一个轴承安装在端盖(13)上。

本发明的技术方案特别是一种适用用于电控机械制动系统(EMB)的驻车制动机构，主要包括：壳体，电动机，卷簧衬套，平面涡卷弹簧，电磁离合器，转轴。该驻车制动机构的特征在于：所述壳体安装于制动器总成末端，起支承作用，转轴通过轴承与壳体同轴安装，卷簧衬套亦通过轴承与壳体同轴安装，卷簧衬套空套于转轴上，两者可相互独立转动，平面涡卷弹簧安装于壳体与卷簧衬套之间，电磁离合器安装于壳体与卷簧衬套之间，可以将自由转动的卷簧衬套锁定。

所述壳体由主壳体、连接板和端盖三部分组成，形成一个完整的机壳。

所述壳体侧壁上有一个螺纹孔，可安装工具螺钉，用于机械地强制锁定卷簧衬套，在制动器的安装调试及售后维护保养过程中，需要用工具螺钉将卷簧衬套锁定。

所述电动机外圈定子与壳体固连，电动机内圈转子与转轴固连，用于传递电动机的扭矩，转子带动转轴转动进行行车制动。

所述卷簧衬套与壳体同轴安装，其上有开槽，用于安装平面涡卷弹簧，沿外缘均布有齿形槽若干个，用于与工具螺钉配合锁定卷簧衬套，内环上有两个互成180°、沿轴向交错分布的凸台，对应地，电动机转子上装有拨叉，其上也有两个凸台，与卷簧衬套上对应的凸台接触后可以拨动转轴进行驻车制动。

所述平面涡卷弹簧外圈固定在壳体上，其内圈固定于卷簧衬套上，正常状态下平面涡卷弹簧储能备用，驻车制动时平面涡卷弹簧释放部分弹性势能用于驻车制动，解除驻车制动时电动机给平面涡卷弹簧上发条回到初始状态。

所述电磁离合器安装在壳体上，通过控制卷簧衬套来实现平面涡卷弹簧释放驻车力，也可以在非驻车状态下保持住平面涡卷弹簧的弹性势能。

所述转轴与壳体同轴安装，转轴左端为动力输出端子，可以驱动制动器下一环节的执行机构，电动机转子可以带动转轴转动，转轴上安装有与卷簧衬套上的两个凸台对应的拨叉机构，通过释放平面涡卷弹簧的弹性势能，卷簧衬套也可以驱动转轴转动，转轴右侧部分伸出壳体外部，用于安装电动机控制所需的编码器，转轴右端为六角头结构，在需要时可以通过六角头人为转动转轴。

优选地，行车制动通过电动机实现，有利于快速地反应，加入配备编码器的闭环控制系统中，可实现精确的制动控制。

优选地，驻车制动通过平面涡卷弹簧实现，在断电情况下依然具有稳定的驻车制动力。

更优选地，行车制动与驻车制动系统相互独立，互不干涉，该驻车制动机构执行行车制动与驻车制动时输出端子均为转轴，转轴将动力传递给制动器下一环节的执行机构。

本发明的有益效果是：提供了一种动力源以旋转运动为特性的驻车制动机构，满足了电控机械制动系统(EMB)驻车制动的需求，同时实现了行车制动与驻车制动由两套相互独立机构完成的要求。

附图说明

图1为本发明的盘式制动器驻车制动机构的一个实施例的立体图；

图2为本发明的一个实施例中的壳体；

图3为本发明一个实施例中的卷簧衬套；

图4为本发明一个实施例中的拨叉与簧衬套联接关系示意图；

图5为本发明一个实施例中的平面涡卷弹簧；

图6为本发明一个实施例中的转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步地说明。

结合图1至图6，本发明的一种盘式制动器驻车制动机构，包括：壳体(1)，电动机(2)，卷簧衬套(3)，平面涡卷弹簧(4)，电磁离合器(5)，转轴(6)；壳体(1)包括：主壳体(11)，连接板(12)和端盖(13)。

所述壳体(1)安装于车辆制动器总成末端，起该支承作用，转轴(6)通过轴承与壳体(1)同轴安装，电动机(2)的定子与壳体(1)固连，安装在电动机(2)转子上的拨叉(2a)与转轴(6)固连，卷簧衬套(3)通过轴承与壳体(1)同轴安装，卷簧衬套(3)空套于转轴(6)上，卷簧衬套与转轴可相互独立转动一定的角度，平面涡卷弹簧(4)安装于壳体(1)与卷簧衬套(3)之间，电磁离合器(5)安装在壳体(1)与卷簧衬套(3)之间，可以将自由转动的卷簧衬套(3)锁定。

在一个具体实施例中，以上零部件之间的连接关系如下：

所述壳体(1)由主壳体(11)，连接板(12)和端盖(13)三部分通过螺栓连接在一起，形成一个完整的机壳。

所述电动机(2)的外圈定子用螺钉固定在主壳体(11)上，电动机(2)的内圈通过一个平键与转轴(6)联接，用于传递扭矩。

在一个优选实施例中，所述卷簧衬套(3)一端通过轴承安装于连接板(12)上，另一端亦通过轴承与电动机(2)的转子联接，同时卷簧衬套(3)上的凸台(3c)与电动机(2)的拨叉(2a)上的凸台接触，在卷簧衬套(3)固定不动的情况下转轴(6)可以自由转动一定的角度。

在一个优选实施例中，所述平面涡卷弹簧(4)外圈与主壳体(11)固连，通过一个螺钉与紧固结构(4a)联接实现紧固，平面涡卷弹簧(4)内圈与卷簧衬套(3)固连，通过其内圈簧片端部插入式固定结构(4b)与卷簧衬套(3)上的开槽(3a)装配实现固定目的。

在一个优选实实施例中，所述电磁离合器(5)用螺钉固定在连接板(12)上，其内圈与卷簧衬套(3)通过一个平键联接，实现同步运动。

在一个优选实实施例中，所述转轴(6)通过两个轴承与壳体(1)同轴安装，一个轴承装在主壳体(11)上，另一个轴承安装在端盖(13)上。

所述端盖(13)右端留有加工平面，用以安装编码器。

所述主壳体(11)最左端留有6个安装孔，用于与下一环节的执行机构安装，形成一个完整的制动器总成。

在一个优选实施例中，所述卷簧衬套(3)通过轴承与壳体(1)同轴安装，卷簧衬套(3)空套套设于转轴(6)上，卷簧衬套与转轴相互独立转动，卷簧衬套自由转动，平面涡卷弹簧(4)安装于壳体与卷簧衬套之间，平面涡卷弹簧套设在卷簧衬套的一端外侧；

-所述电磁离合器(5)安装在壳体(1)与卷簧衬套(3)之间，电磁离合器与的卷簧衬套(3)连接并同步转动；

行车制动的动力源为电动机(2)，驻车制动的动力源为平面涡卷弹簧(4)；行车制动时由电动机(2)带动转轴(6)旋转进行行车制动，驻车制动时由平面涡卷弹簧(4)带动转轴(6)旋转进行驻车制动，两种制动方式相互独立，两种制动方式的输出件均为转轴(6)。

在一个优选实施例中，所述壳体(1)包括主壳体(11)、连接板(12)和端盖(13)；

在一个优选实施例中，所述主壳体为筒形结构；

在一个优选实施例中，所述连接板设置用于连接主壳体与端盖；

在一个优选实施例中，所述平面涡卷弹簧(4)外圈与主壳体(11)固连，平面涡卷弹簧(4)内圈与卷簧衬套(3)固连。

在一个优选实施例中，所述的卷簧衬套(3)，其上有开槽(3a)，用于固定平面涡卷弹簧(4)的内圈；所述平面涡卷弹簧(4)内圈设有簧片，通过簧片端部的插入式固定结构(4b)与卷簧衬套(3)上的开槽(3a)装配实现固定。所述卷簧衬套(3)第一端通过轴承安装于连接板(12)上，第二端通过轴承与电动机(2)的转子联接，所述第一端外径大于所述第二端外径。所述平面涡卷弹簧(4)外圈设有凸出的紧固结构(4a)，所述紧固结构设有内螺纹；所述壳体圆周侧面上留有螺纹孔(11a)以安装螺钉；所述紧固结构通过工具螺钉与壳体联接实现紧固。

在一个优选实施例中，卷簧衬套(3)的第一端包括环形结构，其环形内圈上设有凸台(3c)，所述凸台与电动机(2)的拨叉(2a)上的凸台接触；在卷簧衬套(3)固定不动的情况下转轴(6)具有自由转动角度的自由度。

在一个优选实施例中，所述卷簧衬套沿外缘均布有多个齿形槽(3b)，用于锁定机构。

在一个优选实施例中，卷簧衬套内环上有两个互成180°、沿轴向交错分布的凸台(3c)，用于带动拨叉(2a)旋转。

在一个优选实施例中，所电磁离合器(5)，其外圈定子安装于连接板(12)上，内圈动子与卷簧衬套(3)通过平键联接，实现同步运动。

在一个优选实施例中，电动机(2)的外圈定子用螺钉固定在主壳体(11)上，电动机(2)的内圈通过平键与转轴(6)联接；

在一个优选实施例中，-转轴(6)，其左端(6a)为输出端，中间有键槽(6b)用于连接拨叉(2a)，右侧(6c)结构用于安装编码器，转轴右端为六角头结构(6d)，用于手动或机械转动转轴(6)；-转轴(6)通过两个轴承与壳体(1)同轴安装，一个轴承装在主壳体(11)上，另一个轴承安装在端盖(13)上。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，包括：壳体(1)、电动机(2)、卷簧衬套(3)、平面涡卷弹簧(4)、电磁离合器(5)、转轴(6)；

-所述壳体(1)安装于车辆制动器总成末端，起支承作用；

-所述转轴(6)通过轴承与壳体(1)同轴安装，电动机(2)的定子与壳体(1)固连，安装在电动机(2)转子上的拨叉(2a)与转轴(6)固连；

-所述卷簧衬套(3)通过轴承与壳体(1)同轴安装，卷簧衬套(3)空套套设于转轴(6)上，卷簧衬套与转轴相互独立转动，卷簧衬套自由转动，平面涡卷弹簧(4)安装于壳体与卷簧衬套之间，平面涡卷弹簧套设在卷簧衬套的一端外侧；

-所述电磁离合器(5)安装在壳体(1)与卷簧衬套(3)之间，电磁离合器与卷簧衬套(3)连接并同步转动；

行车制动的动力源为电动机(2)，驻车制动的动力源为平面涡卷弹簧(4)；行车制动时由电动机(2)带动转轴(6)旋转进行行车制动，驻车制动时由平面涡卷弹簧(4)带动转轴(6)旋转进行驻车制动，两种制动方式相互独立，两种制动方式的输出件均为转轴(6)。

2.根据权利要求1所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，所述壳体(1)包括主壳体(11)、连接板(12)和端盖(13)；

-所述主壳体为筒形结构；

-所述连接板设置用于连接主壳体与端盖；

-所述主壳体(11)、所述连接板(12)和所述端盖(13)三部分通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，所述平面涡卷弹簧(4)外圈与主壳体(11)固连，平面涡卷弹簧(4)内圈与卷簧衬套(3)固连。

4.根据权利要求3所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，

-所述的卷簧衬套(3)，其上有开槽(3a)，用于固定平面涡卷弹簧(4)的内圈；

-所述平面涡卷弹簧(4)内圈设有簧片，通过簧片端部的插入式固定结构(4b)与卷簧衬套(3)上的开槽(3a)装配实现固定。

5.根据权利要求2所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，所述卷簧衬套(3)第一端通过轴承安装于连接板(12)上，第二端通过轴承与电动机(2)的转子联接，所述第一端外径大于所述第二端外径。

6.根据权利要求2所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，

-所述平面涡卷弹簧(4)外圈设有凸出的紧固结构(4a)，所述紧固结构设有内螺纹；

-所述壳体圆周侧面上留有螺纹孔(11a)以安装螺钉；

-所述紧固结构通过工具螺钉与壳体联接实现紧固。

7.根据权利要求2所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，卷簧衬套(3)的第一端包括环形结构，其环形内圈上设有凸台(3c)，所述凸台与电动机(2)的拨叉(2a)上的凸台接触；在卷簧衬套(3)固定不动的情况下转轴(6)具有自由转动角度的自由度。

8.根据权利要求1至6任一所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，

-所述卷簧衬套沿外缘均布有多个齿形槽(3b)，用于锁定机构；

-所述卷簧衬套内环上有两个互成180°、沿轴向交错分布的凸台(3c)，用于带动拨叉(2a)旋转。

9.根据权利要求2至6任一所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，所述的电磁离合器(5)，其外圈定子安装于连接板(12)上，内圈动子与卷簧衬套(3)通过平键联接，实现同步运动。

10.根据权利要求2至6任一所述的一种盘式制动器驻车制动机构，其特征在于，

-电动机(2)的外圈定子用螺钉固定在主壳体(11)上，电动机(2)的内圈通过平键与转轴(6)联接；

-所述的转轴(6)，其左端(6a)为输出端，中间有键槽(6b)用于连接拨叉(2a)，右侧(6c)结构用于安装编码器，转轴右端为六角头结构(6d)，用于手动或机械转动转轴(6)；

-所述转轴(6)通过两个轴承与壳体(1)同轴安装，一个轴承装在主壳体(11)上，另一个轴承安装在端盖(13)上。

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