CN112224191A - 一种集成式电机液压制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成式电机液压制动器，是由传动机构、导向限位机构、制动主缸机构和密封机构组成；传动机构由电机，电机齿轮、一级从动齿轮、二级主动齿轮、二级从动齿轮和丝杆构成；导向限位机构由限位滑杆、导向杆、限位块、前限位螺母和后限位螺母组成；制动主缸机构由主缸顶杆盖、主缸顶杆、回位弹簧和制动主缸组成。利用电机驱动，经传动机构的传动，将齿轮的旋转运动转化为主缸顶杆的直线移动进而推动制动主缸活塞建立制动压力。本发明将丝杆直接与二级从动齿轮配合，去除踏板、丝杆螺母等部件简化安装步骤；利用丝杆的方形出头，使丝杆只做直线运动；利用壳体之间的密封结构，增加了整体的密封性，从而提高了线控制动系统的安全性。

Description

一种集成式电机液压制动器

技术领域

本发明属于智能车领域，具体的说是一种集成式电机液压制动器。

背景技术

随着汽车朝电子化以及智能化的方向发展，在可预见的未来，智能车将在市场上占据不少的份额。制动系统作为汽车四大系统之一，朝着线控制动的方向不断发展。目前燃油车普遍以真空助力装置为助力器，利用真空度来增加驾驶员施加于踏板上的力，从而增大主缸活塞的位移实现制动的助力。

现在的电动车用助力装置多利用电机作为驱动器，提供汽车制动时的制动力。当车辆进行制动时，需要较大的制动力，在电机尺寸和功率受限的情况下，需减速机构提供较大的传动比使得转矩达到要求值，且需要避免电机长时间“堵转”以防电机烧毁导致制动系统失效。由于传动系统较为复杂，零件数量多，故存在较大的形位公差，安装精度难以保证，这将容易导致防水密封结构失效，降低系统的安全性为车辆行驶带来安全隐患。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种集成式电机液压制动器，以期能减少零件数量，从而简化安装步骤并减少形位公差、提高密封性，进而能提高线控制动系统的安全性。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种集成式电机液压制动器的特点是包括：传动机构、导向限位机构、制动主缸机构以及密封机构；

所述传动机构包括：电机、电机齿轮、一级从动齿轮、二级主动齿轮、二级从动齿轮、齿轮轴和丝杆；

在所述电机的输出轴上通过键装配有所述电机齿轮；所述电机齿轮与所述一级从动齿轮啮合；且所述一级从动齿轮装配于所述齿轮轴上；所述一级从动齿轮与所述二级主动齿轮同轴装配；且所述二级主动齿轮与所述二级从动齿轮啮合；在所述二级从动齿轮的内孔螺纹处装配有所述丝杆；所述传动机构是利用所述电机驱动所述电机齿轮转动并带动所述一级从动齿轮与所述二级主动齿轮同步转动，进而驱动所述二级从动齿轮转动并带动所述丝杆做直线运动；

所述导向限位机构包括：限位滑杆、导向杆、限位块、前限位螺母和后限位螺母；

在所述丝杆的方形出头处设置有所述限位滑杆；在所述限位滑杆的两侧设置有所述导向杆；在所述限位滑杆与所述导向杆的接触处设置有所述限位块；在所述导向杆上设置有所述前限位螺母和所述后限位螺母；所述导向限位机构是利用所述限位滑杆沿所述导向杆在所述前限位螺母和所述后限位螺母之间滑动形成导向限位结构；

所述制动主缸机构包括：主缸顶杆盖、主缸顶杆、回位弹簧和制动主缸；

在所述限位滑杆的前部凹槽处设置有所述主缸顶杆盖；所述主缸顶杆盖与所述主缸顶杆的一端连接；所述主缸顶杆的另一端与所述制动主缸连接；所述回位弹簧的一端抵于所述主缸顶杆盖上；所述回位弹簧的另一端抵于后壳上；所述制动主缸机构是在所述限位滑杆带动所述主缸顶杆盖的滑动下驱动主缸顶杆做直线运动并推动所述制动主缸，制动需求结束后在所述回位弹簧作用下所述主缸顶杆回位至初始位置，所述制动主缸的活塞回位至初始位置；

所述密封机构包括：前壳、后壳、密封胶以及电机密封圈；

所述电机安装在所述后壳的背面；且在所述电机与所述后壳之间设置有所述电机密封圈；在所述后壳的正面设置所述前壳，在所述前壳与后壳之间设置有密封胶，从而使得所述传动机构和导向限位机构处于所述后壳与前壳所形成的密封空间内，其中所述丝杆穿过所述前壳。

本发明所述的集成式电机液压制动器的特点也在于：

所述主缸顶杆在靠近所述主缸顶杆盖的一端设置为球头；在所述主缸顶杆盖上，且与所述主缸顶杆相对应的位置上，设置圆形连接孔；以所述球头压接在所述圆形连接孔中形成所述主缸顶杆和所述主缸顶杆盖的连接结构。

所二级从动齿轮的端面，且朝向所述前壳的方向上设有凸台，所述凸台的外圈与滚珠轴承的内圈固定；所述滚珠轴承的外圈与所述前壳固定；所述滚珠轴承利用安装在凸台处的卡簧对所述二级从动齿轮进行轴向限位。

所述导向杆贯穿所述限位块和所述限位滑杆固定于所述前壳和所述后壳上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明去除踏板，只用电机实现制动力控制，能有效减少零件数量，简化安装步骤，降低了形位误差。

2.本发明利用丝杆方形出头结构与限位滑杆连接，实现了丝杆只做直线运动不随齿轮做圆周运动，保证了制动系统的稳定性和安全性。

3.本发明将电机平面作为装配基准面，能有效避免行为公差的叠加，提高了装配的便捷性与精确度。

4.本发明通过在导向杆上加装前、后限位螺母，利用限位螺母以及限位块进行限位和吸能减震，避免了限位滑杆和齿轮的直接接触，提高了齿轮以及限位滑杆的使用寿命。

5、本发明通过在电机安装处加装密封圈，在壳体间利用密封胶，以满足系统对密封性的要求。

附图说明

图1为本发明整体结构的第一剖面图；

图2为本发明整体结构的第二剖面图；

图3位本发明传动机构示意图。

图中标号：1、丝杆；2、卡簧；3、滚珠轴承；4、二级从动齿轮；5、限位滑杆；6、主缸顶杆盖；7、前壳；8、回位弹簧；9、后壳；10、主缸顶杆；11、制动主缸；12、前限位螺母；13、导向杆；14、电机；15、密封圈；16、电机齿轮；17、一级从动齿轮；18、齿轮轴承；19、二级主动齿轮；20、齿轮轴；21、后限位螺母；22、限位块。

具体实施方式

本实施例中，参照图1和图2，一种集成式电机液压制动器，包括：传动机构、导向限位机构、制动主缸机构以及密封机构；

如图3所示，传动机构包括：电机14、电机齿轮16、一级从动齿轮17、二级主动齿轮19、二级从动齿轮4、齿轮轴20和丝杆1；

在电机14的输出轴上通过键装配有电机齿轮16；电机齿轮16与一级从动齿轮17啮合；且一级从动齿轮17利用齿轮轴承18装配于固定在前壳7和后壳9的齿轮轴20上；利用一级从动齿轮中心孔内的凸起完成齿轮轴承18的轴向定位，一级从动齿轮17与二级主动齿轮19同轴装配；且二级主动齿轮19与二级从动齿轮4啮合；二级从动齿轮4的端面，且朝向前壳7的方向上设有凸台，凸台的外圈与滚珠轴承3的内圈固定；滚珠轴承3的外圈与前壳7的圆形凸台内圈固定；滚珠轴承3利用安装在凸台处的卡簧2对二级从动齿轮4进行轴向限位。在二级从动齿轮4的内孔螺纹处装配有丝杆1；传动机构是利用电机14驱动电机齿轮16转动并带动一级从动齿轮17与二级主动齿轮19同步转动，进而驱动二级从动齿轮4转动并带动丝杆1做直线运动；

导向限位机构包括：限位滑杆5、导向杆13、限位块22、前限位螺母12和后限位螺母5；

参照图1，在丝杆1的方形出头处设置有限位滑杆5；即丝杆1与限位滑杆5通过过盈配合以及沉头螺钉固定。在限位滑杆5的两侧设置有导向杆13；在限位滑杆5与导向杆13的接触处设置有限位块22；即限位块22通过凹槽固定于限位滑杆5上与限位滑杆5一起滑动，导向杆13贯穿限位块22和限位滑杆5固定于前壳7和后壳9上。在导向杆13上设置有前限位螺母12和后限位螺母5；导向限位机构是利用限位滑杆5沿导向杆13在前限位螺母12和后限位螺母5之间滑动形成导向限位结构；

制动主缸机构包括：主缸顶杆盖6、主缸顶杆10、回位弹簧8和制动主缸11；

参照图1，在限位滑杆5的前部凹槽处设置有主缸顶杆盖6；主缸顶杆盖6与主缸顶杆10的一端连接；主缸顶杆10在靠近主缸顶杆盖6的一端设置为球头；在主缸顶杆盖上，且与主缸顶杆10相对应的位置上，设置圆形连接孔；以球头压接在圆形连接孔中形成主缸顶杆10和主缸顶杆盖6的连接结构。主缸顶杆10的另一端与制动主缸11连接；制动主缸11与后壳9背面固定；回位弹簧8的一端抵于主缸顶杆盖6上；回位弹簧8的另一端抵于后壳9上；即利用回味弹簧8的压紧力使主缸顶杆盖6始终位于限位滑杆5的凹槽处，保证推动主缸顶杆10可随限位滑杆5做直线运动。丝杆1、二级从动齿轮4、限位滑块5、主缸顶杆盖6、主缸顶杆10和制动主缸11位于同一轴线上。制动主缸机构是在限位滑杆5带动主缸顶杆盖6的滑动下驱动主缸顶杆10做直线运动并推动制动主缸11，到达最大行程后即限位块22上部与前限位螺母12接触，制动需求结束后在回位弹簧8作用下主缸顶杆10回位至初始位置，制动主缸11的活塞回位至初始位置；

密封机构包括：前壳7、后壳9、密封胶以及电机密封圈15；

参照图2，电机14安装在后壳9的背面；且在电机14与后壳9之间设置有电机密封圈15；即利用电机螺钉将电机14固定与后壳9之上，同时压紧电机密封圈15完成密封；在后壳9的正面设置前壳7，在前壳7与后壳8之间设置有密封胶，从而使得传动机构和导向限位机构处于后壳9与前壳7所形成的密封空间内，其中丝杆1穿过前壳7。

本发明的工作原理说明如下：

本发明一种集成式电机液压制动器，当无制动需求时，传动机构、导向限位机构、制动主缸机构均处于初始位置，此时限位块22与后限位螺母21接触；当有制动需求时，电机14接收指令，该制动器开始工作。电机14输出需求转矩，经电机齿轮16，一级从动齿轮17，二级主动齿轮19将转矩传递到二级从动齿轮4上，二级从动齿轮4通过内孔的梯形螺纹与丝杆1进行配合，运动方式由二级从动齿轮4的旋转运动变化为丝杆1的直线运动。限位滑杆5在丝杆1的推动下在导向杆13上向前进行直线运动，限位滑杆5带动主缸顶杆10向前运动，主缸顶杆10推动制动主缸11活塞，建立制动压力，进而把高压制动液推进到各个轮缸以实现液压制动。回位弹簧8在限位滑杆5的推动下产生压紧力，当限位块22触碰到前限位螺母12时，丝杆1达到最大行程。当制动需求结束时，电机14通入反向电流，限位滑杆5以及丝杆1在回位弹簧8压紧力的作用下向后做直线运动，当限位块22与后限位螺母21碰触，丝杆1回到初始位置，完成一次制动。

Claims (4)

1.一种集成式电机液压制动器，其特征是包括：传动机构、导向限位机构、制动主缸机构以及密封机构；

所述传动机构包括：电机(14)、电机齿轮(16)、一级从动齿轮(17)、二级主动齿轮(19)、二级从动齿轮(4)、齿轮轴(20)和丝杆(1)；

在所述电机(14)的输出轴上通过键装配有所述电机齿轮(16)；所述电机齿轮(16)与所述一级从动齿轮(17)啮合；且所述一级从动齿轮(17)装配于所述齿轮轴(20)上；所述一级从动齿轮(17)与所述二级主动齿轮(19)同轴装配；且所述二级主动齿轮(19)与所述二级从动齿轮(4)啮合；在所述二级从动齿轮(4)的内孔螺纹处装配有所述丝杆(1)；所述传动机构是利用所述电机(14)驱动所述电机齿轮(16)转动并带动所述一级从动齿轮(17)与所述二级主动齿轮(19)同步转动，进而驱动所述二级从动齿轮(4)转动并带动所述丝杆(1)做直线运动；

所述导向限位机构包括：限位滑杆(5)、导向杆(13)、限位块(22)、前限位螺母(12)和后限位螺母(5)；

在所述丝杆(1)的方形出头处设置有所述限位滑杆(5)；在所述限位滑杆(5)的两侧设置有所述导向杆(13)；在所述限位滑杆(5)与所述导向杆(13)的接触处设置有所述限位块(22)；在所述导向杆(13)上设置有所述前限位螺母(12)和所述后限位螺母(5)；所述导向限位机构是利用所述限位滑杆(5)沿所述导向杆(13)在所述前限位螺母(12)和所述后限位螺母(5)之间滑动形成导向限位结构；

所述制动主缸机构包括：主缸顶杆盖(6)、主缸顶杆(10)、回位弹簧(8)和制动主缸(11)；

在所述限位滑杆(5)的前部凹槽处设置有所述主缸顶杆盖(6)；所述主缸顶杆盖(6)与所述主缸顶杆(10)的一端连接；所述主缸顶杆(10)的另一端与所述制动主缸(11)连接；所述回位弹簧(8)的一端抵于所述主缸顶杆盖(6)上；所述回位弹簧(8)的另一端抵于后壳(9)上；所述制动主缸机构是在所述限位滑杆(5)带动所述主缸顶杆盖(6)的滑动下驱动主缸顶杆(10)做直线运动并推动所述制动主缸(11)，制动需求结束后在所述回位弹簧(8)作用下所述主缸顶杆(10)回位至初始位置，所述制动主缸(11)的活塞回位至初始位置；

所述密封机构包括：前壳(7)、后壳(9)、密封胶以及电机密封圈(15)；

所述电机(14)安装在所述后壳(9)的背面；且在所述电机(14)与所述后壳(9)之间设置有所述电机密封圈(15)；在所述后壳(9)的正面设置所述前壳(7)，在所述前壳(7)与后壳(8)之间设置有密封胶，从而使得所述传动机构和导向限位机构处于所述后壳(9)与前壳(7)所形成的密封空间内，其中所述丝杆(1)穿过所述前壳(7)。

2.根据权利要求1所述的集成式电机液压制动器，其特征在于：所述主缸顶杆(10)在靠近所述主缸顶杆盖(6)的一端设置为球头；在所述主缸顶杆盖(6)上，且与所述主缸顶杆(10)相对应的位置上，设置圆形连接孔；以所述球头压接在所述圆形连接孔中形成所述主缸顶杆(10)和所述主缸顶杆盖(6)的连接结构。

3.根据权利要求1所述的集成式电机液压制动器，其特征在于：所述二级从动齿轮(4)的端面，且朝向所述前壳(7)的方向上设有凸台，所述凸台的外圈与滚珠轴承(3)的内圈固定；所述滚珠轴承(3)的外圈与所述前壳(7)固定；所述滚珠轴承(3)利用安装在凸台处的卡簧(2)对所述二级从动齿轮(4)进行轴向限位。

4.根据权利要求1所述的集成式电机液压制动器，其特征在于：所述导向杆(13)贯穿所述限位块(22)和所述限位滑杆(5)固定于所述前壳(7)和所述后壳(9)上。

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