CN113531016A - 一种车用电动制动装置 - Google Patents

一种车用电动制动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113531016A
CN113531016A CN202110866505.6A CN202110866505A CN113531016A CN 113531016 A CN113531016 A CN 113531016A CN 202110866505 A CN202110866505 A CN 202110866505A CN 113531016 A CN113531016 A CN 113531016A
Authority
CN
China
Prior art keywords
planet carrier
planet
input shaft
hollow input
planetary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110866505.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113531016B (zh
Inventor
潘亚敏
杨铜新
丁炜琦
马洪涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Hande Axle Co Ltd
Shanxi Guoli Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Hande Axle Co Ltd
Shanxi Guoli Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Hande Axle Co Ltd, Shanxi Guoli Information Technology Co Ltd filed Critical Shaanxi Hande Axle Co Ltd
Priority to CN202110866505.6A priority Critical patent/CN113531016B/zh
Publication of CN113531016A publication Critical patent/CN113531016A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113531016B publication Critical patent/CN113531016B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/2003—Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H25/2252—Planetary rollers between nut and screw
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2418—Screw seals, wipers, scrapers or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/345—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission using friction brakes, e.g. a band brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3458—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire
    • F16H63/3466—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire using electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/003—Position, angle or speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/006—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature without direct measurement of the quantity monitored, e.g. wear or temperature calculated form force and duration of braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40—Screw-and-nut
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H2025/2276—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers using roller spacers, i.e. spacers separating the rollers, e.g. by forming a complete chain

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明提供一种车用电动制动装置，解决现有制动系统结构复杂、密封性差，丝杠与螺母易无法实现滚动摩擦，加工精度要求较高，丝杠易打滑，工作噪音增大的问题。该装置包括外壳、驱动电机及设在外壳内的空心输入轴、行星架、输出轴、制动力输入机构、两个胀圈、N个行星辊组件；行星辊组件包括行星轴和行星辊；驱动电机驱动空心输入轴转动；行星架设在空心输入轴内；N个行星轴沿周向布置在行星架上，行星轴与行星架存在径向间隙；两个胀圈位于行星架两端面外侧，胀圈由N个向内开口外环和N个向外开口内环连接而成，N个行星轴端部卡接在N个内环中；输出轴偏心设在行星架前端部；制动力输入机构偏心设在输出轴前端部，且与空心输入轴轴线同轴。

Description

一种车用电动制动装置
技术领域
本发明涉及车辆制动技术，具体涉及一种车用电动制动装置。
背景技术
随着汽车技术飞速发展，特别是新能源汽车及自动驾驶的发展，车流量密度的不断增加和车速逐渐提高，人们对汽车的安全性、可靠性要求越来越高，汽车制动系统能否实时快速有效地实现驾驶者的制动意图，已成为影响道路交通安全的关键问题。
传统的液压制动系统主要由制动踏板、制动主缸、真空助力器、制动轮缸、制动器等组成。当驾驶者踩下制动踏板时，在真空助力器的助力作用下，将液压油通过液压管路从制动主缸压向制动轮缸，作用于制动钳体或者制动蹄，压向制动盘或者制动鼓，实现车辆制动。然而液压制动系统存在系统复杂，以及制动力需要通过真空助力器、液压管路等，导致反应速度慢、体积大，在整车上布置装配难度大、ABS电控系统复杂、制造和维修成本高等诸多缺陷。
而电子机械制动系统(EMB)不仅克服了液压制动系统的固有缺陷，同时还具有系统简单、制动反应速度快、效率高等突出优点。
目前，电子机械制动系统包括驱动机构、运动转换机构和制动力输出元件，驱动机构输出制动动力给运动转换机构，运动转换机构推动制动力输出元件轴向平移运动，实现车辆行车制动。为了实现制动力输出元件的平动，需要在运动转换机构和制动力输出元件上分别设置相配合的轴向凹/凸槽和导向组件，使得结构较为复杂，以及轴向凹/凸槽的开设，使得密封性下降，进而应用范围受限；另外，运动转换机构通常采用丝杠与螺母配合，实现将驱动机构输出的旋转运动转换为制动力输出元件的平移运动，由于丝杠与螺母为螺纹配合，在工作一段时间后，螺纹易磨损，使得丝杠易打滑，而不能实现滚动摩擦，影响制动过程；以及由于丝杠与螺母存在加工误差，装配后两者之间螺纹配合的摩擦力不足，易无法实现滚动摩擦，影响制动过程，而为了保证丝杠与螺母螺纹配合的摩擦力，丝杠与螺母的加工精度要求较高；另外，丝杠与螺母配合的螺纹磨损后，丝杠与螺母之间的间隙增大，造成工作噪音增大。
发明内容
为了解决现有电子机械制动系统结构较为复杂、密封性较差；以及在工作过程中，丝杠与螺母的螺纹易磨损，丝杠易打滑而影响制动过程，丝杠与螺母因加工误差易无法实现滚动摩擦，而为了保证滚动摩擦，加工精度要求较高；丝杠与螺母的螺纹磨损后导致工作噪音增大的技术问题，本发明提供了一种车用电动制动装置。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种车用电动制动装置，其特殊之处在于：包括外壳、驱动电机以及设置在外壳内的力传递机构；
所述力传递机构包括空心输入轴、行星架、输出轴、制动力输入机构、两个胀圈以及N个行星辊组件，N为大于1的整数；每个行星辊组件包括行星轴和设置在行星轴上的行星辊；
所述驱动电机驱动空心输入轴转动；
所述行星架同轴设置在空心输入轴内；
所述N个行星辊组件的N个行星轴沿周向布置在行星架上，且两端部均伸出行星架，每个行星轴与行星架之间存在径向间隙，用于行星辊与空心输入轴的间隙补偿；
两个胀圈分别位于行星架两端面外侧，每个胀圈由N个向内开口的外环和N个向外开口的内环交错首尾连接而成，N个行星轴端部分别卡接在胀圈的N个内环中，且行星辊能够在行星架上自转；每个胀圈的N个内环中心所在圆最小直径大于N个行星轴所在圆最小直径；设每个胀圈的N个内环中心所在圆最小直径为D1，N个行星轴所在圆最小直径为D2，D＝D1-D2，所述D的取值符合以下要求：
0＜D≤D3，D3为胀圈的变形量；
所述输出轴设置在行星架的前端部，且伸出前端盖；
所述制动力输入机构设置在输出轴的前端部；
所述输出轴与空心输入轴的轴线偏心设置，制动力输入机构与输出轴偏心设置，且制动力输入机构的轴线与空心输入轴的轴线同轴。
进一步地，所述N个行星轴沿周向均布在行星架上；
所述空心输入轴的内侧面设置有内螺纹，每个行星辊设置有与空心输入轴内螺纹配合的外螺纹。
进一步地，所述N个行星轴沿周向均布在行星架上；
所述空心输入轴的内侧面设置有内螺纹，每个行星辊设置有与空心输入轴内螺纹配合的外环形凸凹槽；多个行星辊沿空心输入轴轴向依次错位设置，具体为相邻行星辊之间沿空心输入轴轴向距离为空心输入轴内螺纹螺距的1/N，N为行星辊组件的个数；
进一步地，所述N个行星轴沿周向均布在行星架上；
所述空心输入轴的内侧面设置有内环形凸凹槽，每个行星辊设置有与空心输入轴内环形凸凹槽配合的外螺纹；多个行星辊沿空心输入轴轴向依次错位设置，具体为相邻行星辊之间沿空心输入轴轴向距离为行星辊外螺纹螺距的1/N，N为行星辊组件的个数。
进一步地，所述行星架上设有用于安装N个行星轴的N个径向腰形孔或N个沿径向开口于行星架外侧面的U型开口槽。
进一步地，所述行星架为工字型结构，其包括前行星架体、后行星架体以及设置在前行星架体中部和后行星架体中部之间的连接杆；多个行星辊布置在连接杆的外周；
或者，所述行星架为鼠笼型结构，其包括前行星架体、后行星架体以及设置在前行星架体和后行星架体之间的鼠笼式套管；多个行星辊位于鼠笼式套管内，且行星辊能够与空心输入轴的内螺纹或内环形凸凹槽啮合；
或者，所述行星架为工字鼠笼型结构，其包括前行星架体、后行星架体、设置在前行星架体和后行星架体之间的鼠笼式套管以及设置在前行星架体中部和后行星架体中部之间的连接杆，多个行星辊布置在连接杆的外周，且位于鼠笼式套管内，行星辊能够与空心输入轴的内螺纹或内环形凸凹槽啮合。
进一步地，所述外壳包括依次连接的前端盖、中间壳体和后盖；
所述空心输入轴为前端开口的筒体结构，其前端动密封设置在前端盖上；
所述前端盖上设有供输出轴伸出的通孔，且前端盖与输出轴间设置有动密封结构。
进一步地，每个行星轴上设有自动调心机构，自动调心机构包括套装在行星轴上且位于行星架和行星辊之间的球面调心单元及第二推力轴承；
所述球面调心单元包括配合形成球面副的球面座和球面凸块。
进一步地，所述动密封结构包括滑套和密封圈，滑套设置在前端盖的通孔内，滑套和输出轴之间、滑套和前端盖之间均设有所述密封圈；
所述行星轴和行星辊之间设置有轴承，该轴承可为向心轴承。
进一步地，所述中间壳体内具有连接板，将外壳内腔分为前腔体和后腔体；
所述驱动电机和力传递机构均位于前腔体内，驱动电机的电机转子为中空结构，力传递机构的空心输入轴同轴固定在电机转子内；
所述空心输入轴的后端面中部设有支撑在连接板上的磁铁固定轴，磁铁固定轴后端设有感应磁铁；
所述后腔体内设有电路板，电路板上与感应磁铁相对位置设有磁性感应元件；
所述空心输入轴的外侧设有离合锁锁止机构，用于实现对空心输入轴的分离和锁止。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明车用电动制动装置采用胀圈将行星轴固定于行星架上，胀圈对行星辊施加压紧力，防止行星辊在啮合面上滑动造成啮合面的非正常磨损，影响传动效率和使用寿命；以及输出轴和行星架为偏心设置，在空心输入轴转动时，空心输入轴内壁的内螺纹升角或内环形凸凹槽会驱使行星辊自转，而不能绕行星架中心线公转，进而行星辊推动行星架以及输出轴沿输出轴轴线方向非旋转前后平移运动，实现车辆行车制动，同时输入轴为空心结构，可保证密封性，实现行星滚柱油润滑，又避免水或者杂质进入力传递机构内部，影响传力效果。
2、本发明车用刹车装置在工作过程中，行星辊与空心输入轴上的螺纹磨损时，胀圈可将行星轴向外胀紧，保证行星辊外螺纹与空心输入轴内螺纹(或者行星辊外螺纹与空心输入轴内环形凸凹槽或者行星辊外环形凸凹槽与空心输入轴内螺纹)的完全啮合，补充螺纹磨损量，保证传动效率；同时由于胀圈的作用，大大地降低了行星轴和行星架的加工精度及装配精度要求，从而降低了制造成本；也避免行星辊与空心输入轴间间隙增大所带来的噪音问题。
3、本发明车用电动制动装置采用行星滚柱机构(行星架和多个行星辊组件)，可实现以较小的结构输出更大的制动力，既使得该装置安装方便，又可确保高效率的制动力输出(传动效率高，接触线较滚珠点接触，承受更大的载荷)，本发明车用电动制动装置具有结构紧凑、输出制动力大、安装方便、可靠性高的特点。
4、本发明采用胀圈将行星轴固定于行星架上，胀圈可将行星轴向外胀紧，保证传动效率，因此车用电动制动装置对行星滚柱机构(行星架和多个行星辊组件)、空心输入轴的加工精度和装配精度要求较低，使得加工较为简单。
5、本发明电机转子设计为中空结构，将制动力传递机构内置于电机转子的中空部分，充分利用了有限空间，减小了车用电动制动装置的体积。
6、本发明车用电动制动装置通过离合锁锁止机构可实现机构断电自锁达到驻车制动功能，实现将行车制动、驻车制动等功能融为一体。
附图说明
图1是本发明车用电动制动装置实施例一的结构示意图；
图2a是本发明车用电动制动装置实施例一中力传递机构的立体结构示意图一(未示出空心输入轴)；
图2b是本发明车用电动制动装置实施例一中力传递机构的立体结构示意图二(未示出空心输入轴)；
图3是图2a一个方向的结构示意图；
图4是图2a的剖视图；
图5是本发明车用电动制动装置实施例一中离合锁锁止机构处的结构示意图；
图6为本发明车用电动制动装置实施例一中自动调心机构处的结构示意图；
图7a为本发明车用电动制动装置实施例二中力传递机构的立体结构示意图(未示出空心输入轴)；
图7b是图7a一个方向的结构示意图；
图8为本发明车用电动制动装置实施例三中自动调心机构处的结构示意图；
图9为本发明车用电动制动装置实施例五的结构示意图；
其中，附图标记如下：
1-前端盖，2-中间壳体，3-后盖，4-电机定子，5-电机转子，6-第一推力轴承，7-输出轴，71-后行星架体，72-前行星架体，73-鼠笼式套管，8-空心输入轴，81-内螺纹，82-磁铁固定轴，9-行星辊，91-外螺纹，10-行星轴，11-感应磁铁，12-滑套，13-固定螺钉，14-电路板，15-驱动电机，16-电磁制动器，17-锁止固定圈，18-锁止外圈，19-摩擦片，20-动压片，21-第二推力轴承，22-球面凸块，23-球面座，24-第一调整垫片，25-第二调整垫片，26-轴承，27-胀圈，271-外环，272-内环，28-连接板，29-减速机，291-减速机壳体，30-制动力输入机构。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。
实施例一
如图1所示，一种车用电动制动装置，包括外壳以及设置在外壳内的驱动电机15、力传递机构、控制单元和离合锁锁止机构。
外壳包括依次连接的前端盖1、中间壳体2和后盖3，中间壳体2内具有连接板28，将外壳内腔分为前腔体和后腔体；前端盖1上设置有固定螺钉13，便于本实施例车用电动制动装置整体与外部车辆轮端进行固定连接。
驱动电机15设置在前腔体内，驱动电机15由电机定子4和电机转子5组成，电机定子4固定在前端盖1上，本实施例将电机转子5设计为中空结构，制动力传递机构内置于电机转子5的中空部分，充分利用了有限空间，减小了车用电动制动装置的体积。
力传递机构包括空心输入轴8、行星架、输出轴7、两个胀圈27以及N个行星辊组件，N为大于1的整数；空心输入轴8同轴设置在电机转子5内，空心输入轴8的外壁与电机转子5内壁固定连接，空心输入轴8的外圆侧两端可通过第一推力轴承6直接或者间接地固定于前端盖1上；空心输入轴8可被电机转子5带动旋转；空心输入轴8为前端开口的筒体结构，且前端动密封设置在前端盖1上；空心输入轴8内侧面设置有内螺纹81；
行星架采用间隙配合方式同轴设在空心输入轴8内的后侧；N个行星辊组件圆周布置在行星架上，优选多个行星辊组件沿同一圆周均布；
每个行星辊组件包括设置在行星架上的行星轴10和设置在行星轴10上的行星辊9，则N个行星辊9分别通过N个行星轴10安装在行星架上，且每个行星轴10的两端部均伸出行星架，每个行星辊9外圆面设置有与空心输入轴8内螺纹81相啮合的外螺纹91；每个行星轴10与行星架之间存在径向间隙，用于行星辊9与空心输入轴8的间隙补偿，具体的，本实施例行星架上设置有周向布置的N个径向腰形孔，N个行星轴10分别设置在N个径向腰形孔内，行星轴10可在径向腰形孔内沿行星架的径向移动。
如图3和图4所示，两个胀圈27分别位于行星架两端面外侧，每个胀圈27由N个向内开口的外环271以及N个向外开口且与行星轴配合的内环272交错首尾连接而成，N个行星轴端部分别卡接在胀圈27的N个内环272中，且行星辊9能够在行星架上自转；本实施例在行星辊9与行星轴10之间设有至少一个轴承26，该轴承为向心轴承，通过胀圈27实现行星轴与行星架的固定，使行星辊9仅可绕行星轴10自转；在其他实施例中，可将行星辊9与行星轴10固连，行星轴10与胀圈27的内环272之间设有轴承，实现行星辊9和行星轴10在行星架上自转。
为了便于行星轴与胀圈27内环272的卡接，可在胀圈27上设有开口机构。每个胀圈27的N个内环272中心所在圆最小直径大于N个行星轴所在圆最小直径，具体的，设每个胀圈27的N个内环272中心所在圆最小直径为D1，N个行星轴10所在圆最小直径为D2，D＝D1-D2，所述D的取值符合以下要求：0＜D≤D3，D3为胀圈27的变形量，该变形量决定了胀圈27对行星辊施加的压紧力大小；通常D满足：0＜D≤0.1mm。
输出轴7设置在行星架的前端部，且伸出前端盖1；制动力输入机构30设置在输出轴7的前端部，制动力输入机构30将力传输至制动机构。输出轴7的轴线与空心输入轴8的轴线不同轴，即输出轴7偏心设置在行星架的前端部，如图3所示，本实施例输出轴7与行星架的偏心距离d可设计为1mm～3mm，输出轴7的前端可轴向非旋转平动伸出前端盖1，由于输出轴7与行星架为偏心设置，为防止作用到输出轴7上的阻力反作用到均布的行星辊组件上的力不一致，导致行星辊9偏磨，因此本实施例制动力输入机构30与输出轴为偏心设置，且制动力输入机构30的轴线与空心输入轴8的轴线同轴，可使阻力作用方向和输入轴8是同轴，避免行星辊9偏磨。
前端盖1与输出轴7间设置有动密封结构，动密封结构包括滑套12和密封圈，前端盖1上设有供输出轴7伸出的通孔，滑套12设置在前端盖1的通孔内，滑套12和输出轴7之间、滑套12和前端盖1之间均设有所述密封圈，主要用于对前端盖1进行密封以及对输出轴7进行导向；为了提高导向作用，滑套12可为金属或非金属滑套。
如图2a和图2b所示，本实施例行星架为中空结构，其包括前行星架体72、后行星架体71以及设置在前行星架体72和后行星架体71之间的鼠笼式套管73，行星辊组件为4个，4个行星辊9位于鼠笼式套管73内，且行星辊9能够与空心输入轴8内侧面的内螺纹81啮合；为了提高行星架连接的刚性和稳定性，在前行星架体72中部和后行星架体71中部之间设有一个连接杆，前行星架体72、后行星架体71、连接杆、鼠笼式套管73与输出轴7为一个整体，但输出轴的横截面为非圆形面，如此设置可使行星辊9仅可自转，而不能公转，空心输入轴8的旋转，其内壁上的螺旋升角只会带动行星架以及输出轴7沿着输出轴7的轴线方向前后平移运动，而行星架以及输出轴7不能进行旋转运动。在其他实施例中，行星架可为工字型结构，其包括前行星架体72、后行星架体71以及设置在前行星架体72中部和后行星架体71中部之间的连接杆，多个行星辊9均布在连接杆的外周。
如图6所示，本实施例行星轴10上套装有自动调心机构，自动调心机构包括由前向后依次设置在前行星架体72和行星辊9前端面之间的球面调心单元和第二推力轴承21，球面调心单元包括配合形成球面副的可倾斜移动的球面座23和可倾斜移动的球面凸块22，球面凸块22与第二推力轴承21相邻设置，球面调心单元用于调整行星辊9和行星轴10始终处于同一轴线上，从而降低传动过程中力的损耗。
如图1所示，控制单元包括感应磁铁11和电路板14，空心输入轴8的后端设有支撑在连接板28上的磁铁固定轴82，感应磁铁11设置在磁铁固定轴82上；电路板14设置在中间壳体2上且位于后腔体内，电路板14上与感应磁铁11相对位置设有磁性感应元件，磁性感应元件可识别感应磁铁11在运动过程中径向N/S级磁场的强弱，电路板14用来分析计算输出轴7平移运动的行程并进行实时控制。
如图5所示，离合锁锁止机构设置在空心输入轴8后端的外侧部，该离合锁锁止机构主要由电磁制动器16、锁止固定圈17、锁止外圈18、摩擦片19以及动压片20组成，电磁制动器16固定于中间壳体2上，动压片20一端贴合或者靠近于电磁制动器16，另一端靠近或者贴合于摩擦片19，电磁制动器16内设置有多个弹簧，其一端与电磁制动器16本身接触，另一端与动压片20接触；摩擦片19的另一端贴合或者靠近于锁紧外圈18的内壁上，锁止固定圈17的外圈和内圈均设置有花键，内圈花键与设置在空心输入轴8外壁上的花键啮合，外圈花键与设置在摩擦片19内圈上的花键啮合，该离合锁锁止机构可通过对电磁制动器16通电或者断电来分别实现对空心输入轴8的分离和锁止。
本实施例车用电动制动装置的制动动作过程为：
行车过程时，当驾驶员踩下制动踏板时，驱动电机15启动，电机转子5带动空心输入轴8旋转运动，空心输入轴8旋转运动从而带动多个行星辊9进行自转，由于行星架中心轴线与输出轴7的中心轴线设置为不同轴，因此行星辊9只能绕行星轴10自转，进一步地，行星辊9推动行星架和输出轴7沿着输出轴7的轴线方向前平移运动，输出轴7前端的制动力输入机构30与车辆制动片固定连接，从而实现车辆行车制动。
本实施例车用电动制动装置采用胀圈27将行星轴固定于行星架上，在工作过程中，行星辊与空心输入轴上的螺纹磨损时，胀圈27可将行星轴向外胀紧，保证行星辊外螺纹与空心输入轴内螺纹的完全啮合，补充螺纹磨损量，保证传动效率；也避免行星辊与空心输入轴间间隙增大所带来的噪音问题，提高使用寿命。
实施例二
与实施例一不同之处在于：如图7a和图7b所示，行星架上设置的N个径向腰形孔开口于行星架外侧面，形成N个开口于行星架外侧面的U型开口槽，便于行星辊组件的安装。
实施例三
与实施例一不同之处在于：如图8所示，每个行星辊9设置有与空心输入轴8内螺纹81配合的外环形凸凹槽，每个行星轴10上还套装有第一调整垫片24和第二调整垫片25，第一调整垫片24位于前行星架体72和球面座23之间，第二调整垫片25位于行星辊9后端面和后行星架体71之间，通过调整第一调整垫片24和第二调整垫片25的厚度，使多个行星辊9沿空心输入轴8轴向依次错位设置，优选多个行星辊组件圆周均布，则相邻行星辊9之间沿空心输入轴8轴向相差空心输入轴内螺纹螺距的1/N，N为行星辊组件的个数，实现多个行星辊9在轴向与空心输入轴8内壁螺旋升角的螺纹啮合，行星辊9的外环形凸凹槽可以是与空心输入轴8牙型相配的直线或圆弧牙型。在其它实施例中，第一调整垫片24和第二调整垫片25可采用在行星架上设置的凸台来实现。
实施例四
与实施例三不同之处在于：空心输入轴8内侧面设置有内环形凸凹槽，每个行星辊9设置有与空心输入轴8内环形凸凹槽配合的外螺纹91，通过调整第一调整垫片24和第二调整垫片25的厚度，使相邻行星辊之间沿空心输入轴轴向相差行星辊外螺纹螺距的1/N，实现多个行星辊9的外螺纹在轴向与空心输入轴8内壁内环形凸凹槽相啮合。
实施例五
与实施例一至四不同之处在于：如图9所示，驱动电机15位于外壳的外侧，制动力传递机构的空心输入轴8后端伸出外壳，并通过减速机29与驱动电机15连接；图中未示出控制单元，空心输入轴8的后端设有支撑在减速机壳体291上的磁铁固定轴82，控制单元的感应磁铁11设置在磁铁固定轴82上；电路板14设置外壳外侧，电路板14上与感应磁铁11相对位置设有磁性感应元件，磁性感应元件可识别感应磁铁11在运动过程中径向N/S级磁场的强弱，电路板14来分析计算输出轴7平移运动的行程并进行实时控制。
以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (10)

1.一种车用电动制动装置，其特征在于：包括外壳、驱动电机(15)以及设置在外壳内的力传递机构；
所述力传递机构包括空心输入轴(8)、行星架、输出轴(7)、制动力输入机构(30)、两个胀圈(27)以及N个行星辊组件，N为大于1的整数；每个行星辊组件包括行星轴(10)和设置在行星轴(10)上的行星辊(9)；
所述驱动电机(15)驱动空心输入轴(8)转动；
所述行星架同轴设置在空心输入轴(8)内；
所述N个行星辊组件的N个行星轴(10)沿周向布置在行星架上，且两端部均伸出行星架，每个行星轴(10)与行星架之间存在径向间隙，用于行星辊(9)与空心输入轴(8)的间隙补偿；
两个胀圈(27)分别位于行星架两端面外侧，每个胀圈(27)由N个向内开口的外环(271)和N个向外开口的内环(272)交错首尾连接而成，N个行星轴(10)端部分别卡接在胀圈(27)的N个内环(272)中，且行星辊(9)能够在行星架上自转；每个胀圈(27)的N个内环(272)中心所在圆最小直径大于N个行星轴(10)所在圆最小直径；
所述输出轴(7)设置在行星架的前端部，且伸出前端盖(1)；
所述制动力输入机构(30)设置在输出轴(7)的前端部；
所述输出轴(7)与空心输入轴(8)的轴线偏心设置，制动力输入机构(30)与输出轴(7)偏心设置，且制动力输入机构(30)的轴线与空心输入轴(8)的轴线同轴。
2.根据权利要求1所述车用电动制动装置，其特征在于：所述N个行星轴(10)沿周向均布在行星架上；
所述空心输入轴(8)的内侧面设置有内螺纹(81)，每个行星辊(9)设置有与空心输入轴(8)内螺纹(81)配合的外螺纹(91)。
3.根据权利要求1所述车用电动制动装置，其特征在于：所述N个行星轴(10)沿周向均布在行星架上；
所述空心输入轴(8)的内侧面设置有内螺纹(81)，每个行星辊(9)设置有与空心输入轴(8)内螺纹(81)配合的外环形凸凹槽，相邻行星辊(9)之间沿空心输入轴(8)轴向距离为空心输入轴(8)内螺纹(81)螺距的1/N，N为行星辊组件的个数。
4.根据权利要求1所述车用电动制动装置，其特征在于：所述N个行星轴(10)沿周向均布在行星架上；
所述空心输入轴(8)的内侧面设置有内环形凸凹槽，每个行星辊(9)设置有与空心输入轴(8)内环形凸凹槽配合的外螺纹(91)，相邻行星辊(9)之间沿空心输入轴(8)轴向距离为行星辊(9)外螺纹(91)螺距的1/N，N为行星辊组件的个数。
5.根据权利要求1至4任一所述车用电动制动装置，其特征在于：所述行星架上设有用于安装N个行星轴(10)的N个径向腰形孔或N个沿径向开口于行星架外侧面的U型开口槽。
6.根据权利要求5所述车用电动制动装置，其特征在于：所述行星架为工字型结构，其包括前行星架体(72)、后行星架体(71)以及设置在前行星架体(72)中部和后行星架体(71)中部之间的连接杆；多个行星辊(9)布置在连接杆的外周；
或者，所述行星架为鼠笼型结构，其包括前行星架体(72)、后行星架体(71)以及设置在前行星架体(72)和后行星架体(71)之间的鼠笼式套管(73)；多个行星辊(9)位于鼠笼式套管(73)内，且行星辊(9)能够与空心输入轴(8)的内螺纹(81)或内环形凸凹槽啮合；
或者，所述行星架为工字鼠笼型结构，其包括前行星架体(72)、后行星架体(71)、设置在前行星架体(72)和后行星架体(71)之间的鼠笼式套管(73)以及设置在前行星架体(72)中部和后行星架体(71)中部之间的连接杆，多个行星辊(9)布置在连接杆的外周，且位于鼠笼式套管(73)内，行星辊(9)能够与空心输入轴(8)的内螺纹(81)或内环形凸凹槽啮合。
7.根据权利要求6所述车用电动制动装置，其特征在于：所述外壳包括依次连接的前端盖(1)、中间壳体(2)和后盖(3)；
所述空心输入轴(8)为前端开口的筒体结构，其前端动密封设置在前端盖(1)上；
所述前端盖(1)上设有供输出轴(7)伸出的通孔，且前端盖(1)与输出轴(7)间设置有动密封结构。
8.根据权利要求7所述车用电动制动装置，其特征在于：每个行星轴(10)上设有自动调心机构，自动调心机构包括套装在行星轴(10)上且位于行星架和行星辊(9)之间的球面调心单元及第二推力轴承(21)；
所述球面调心单元包括配合形成球面副的球面座(23)和球面凸块(22)。
9.根据权利要求8所述车用电动制动装置，其特征在于：所述动密封结构包括滑套(12)和密封圈，滑套(12)设置在前端盖(1)的通孔内，滑套(12)和输出轴(7)之间、滑套(12)和前端盖(1)之间均设有所述密封圈；
所述行星轴(10)和行星辊(9)之间设置有轴承(26)。
10.根据权利要求9所述车用电动制动装置，其特征在于：所述中间壳体(2)内具有连接板(28)，将外壳内腔分为前腔体和后腔体；
所述驱动电机(15)和力传递机构均位于前腔体内，驱动电机(15)的电机转子(5)为中空结构，力传递机构的空心输入轴(8)同轴固定在电机转子(5)内；
所述空心输入轴(8)的后端面中部设有支撑在连接板(28)上的磁铁固定轴(82)，磁铁固定轴(82)后端设有感应磁铁(11)；
所述后腔体内设有电路板(14)，电路板(14)上与感应磁铁(11)相对位置设有磁性感应元件；
所述空心输入轴(8)的外侧设有离合锁锁止机构，用于实现对空心输入轴(8)的分离和锁止。
CN202110866505.6A 2021-07-29 2021-07-29 一种车用电动制动装置 Active CN113531016B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110866505.6A CN113531016B (zh) 2021-07-29 2021-07-29 一种车用电动制动装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110866505.6A CN113531016B (zh) 2021-07-29 2021-07-29 一种车用电动制动装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113531016A true CN113531016A (zh) 2021-10-22
CN113531016B CN113531016B (zh) 2022-08-19

Family

ID=78089741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110866505.6A Active CN113531016B (zh) 2021-07-29 2021-07-29 一种车用电动制动装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113531016B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114909416A (zh) * 2022-06-10 2022-08-16 陕西国力信息技术有限公司 一种双导程电子制动系统
WO2024046073A1 (zh) * 2022-08-30 2024-03-07 芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司 制动卡钳

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605988A1 (de) * 1996-02-17 1997-08-21 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Betätigen einer Radbremse eines Fahrzeuges
JP2006063999A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Ntn Corp 電動式ブレーキ装置
JP2011133052A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Nsk Ltd 遊星ローラねじ装置
CN102628500A (zh) * 2012-04-19 2012-08-08 西北工业大学 一种可消除轴向间隙的行星滚柱丝杠机构
CN104583646A (zh) * 2012-08-31 2015-04-29 Ntn株式会社 电动式直动促动器以及电动式盘式制动装置
CN105793614A (zh) * 2013-12-06 2016-07-20 舍弗勒技术股份两合公司 具有行星滚柱丝杠（pwg）的执行器
WO2016194965A1 (ja) * 2015-06-04 2016-12-08 Ntn株式会社 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置
CN107002840A (zh) * 2014-11-19 2017-08-01 Ntn株式会社 电动式直动致动器以及电动式制动装置
CN107444380A (zh) * 2017-09-13 2017-12-08 吉林大学 一种集成式线控液压制动装置
JP2018009660A (ja) * 2016-07-14 2018-01-18 Ntn株式会社 遊星ローラねじ式直動機構および電動ブレーキ装置
CN108071761A (zh) * 2016-11-18 2018-05-25 丰田自动车株式会社 运动转换机构及使用该运动转换机构的电动制动执行器
CN111219465A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 诠丰精密工具股份有限公司 行星螺杆及具有该行星螺杆的工具机

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605988A1 (de) * 1996-02-17 1997-08-21 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Betätigen einer Radbremse eines Fahrzeuges
JP2006063999A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Ntn Corp 電動式ブレーキ装置
JP2011133052A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Nsk Ltd 遊星ローラねじ装置
CN102628500A (zh) * 2012-04-19 2012-08-08 西北工业大学 一种可消除轴向间隙的行星滚柱丝杠机构
CN104583646A (zh) * 2012-08-31 2015-04-29 Ntn株式会社 电动式直动促动器以及电动式盘式制动装置
CN105793614A (zh) * 2013-12-06 2016-07-20 舍弗勒技术股份两合公司 具有行星滚柱丝杠（pwg）的执行器
CN107002840A (zh) * 2014-11-19 2017-08-01 Ntn株式会社 电动式直动致动器以及电动式制动装置
WO2016194965A1 (ja) * 2015-06-04 2016-12-08 Ntn株式会社 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置
JP2018009660A (ja) * 2016-07-14 2018-01-18 Ntn株式会社 遊星ローラねじ式直動機構および電動ブレーキ装置
CN108071761A (zh) * 2016-11-18 2018-05-25 丰田自动车株式会社 运动转换机构及使用该运动转换机构的电动制动执行器
CN107444380A (zh) * 2017-09-13 2017-12-08 吉林大学 一种集成式线控液压制动装置
CN111219465A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 诠丰精密工具股份有限公司 行星螺杆及具有该行星螺杆的工具机

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114909416A (zh) * 2022-06-10 2022-08-16 陕西国力信息技术有限公司 一种双导程电子制动系统
CN114909416B (zh) * 2022-06-10 2024-02-27 陕西国力信息技术有限公司 一种双导程电子制动系统
WO2024046073A1 (zh) * 2022-08-30 2024-03-07 芜湖伯特利汽车安全系统股份有限公司 制动卡钳

Also Published As

Publication number Publication date
CN113531016B (zh) 2022-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113404831A (zh) 易摩擦滚动及间隙补偿的行星滚柱力传递机构及制动装置
CN113531016B (zh) 一种车用电动制动装置
WO2014017609A1 (ja) 電動式ディスクブレーキ装置
CN210733818U (zh) 一种集成式轮毂电机总成及电动车
CN111361358A (zh) 一种重载电动轮
CN215890991U (zh) 易摩擦滚动及间隙补偿的行星滚柱力传递机构及电动制动装置
CN211969079U (zh) 一种重载电动轮
CN114987193B (zh) 一种轮毂电驱动装置及车辆
CN113531071A (zh) 输出轴非旋转的平动力传递机构及电动制动装置
KR101407469B1 (ko) 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크
CN112324865B (zh) 一种轮边减壳附带悬臂式行星轮结构总成
CN215890990U (zh) 输出轴非旋转的平动力传递机构及电动制动装置
CN216185078U (zh) 轨道车辆用电子机械制动装置
CN216185077U (zh) 可实现自锁的电子机械制动装置
CN216185079U (zh) 一种降阻尼密封型电子机械制动装置
CN113815592A (zh) 轨道车辆用电子机械制动装置
CN111075868A (zh) 一种转子可分离式液力缓速器
CN219888568U (zh) 一种制动卡钳和汽车
CN112092542A (zh) 铰接式自卸车轮边减速机及车辆
CN217736104U (zh) 一种车辆用电子机械式制动器
CN211474850U (zh) 具有制动功能的减速机
EP4242486B1 (en) Brake apparatus for vehicle
CN219888569U (zh) 一种制动钳和汽车
CN217422094U (zh) 差速器总成及驱动桥
CN218644702U (zh) 一种缩减结构体积的电控机械干式制动器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant