CN116816839A - 一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器 - Google Patents

一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器 Download PDF

Info

Publication number
CN116816839A
CN116816839A CN202310840515.1A CN202310840515A CN116816839A CN 116816839 A CN116816839 A CN 116816839A CN 202310840515 A CN202310840515 A CN 202310840515A CN 116816839 A CN116816839 A CN 116816839A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaft
lever
brake caliper
hole
caliper body
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.)
Pending
Application number
CN202310840515.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张祯文
杨坤
王杰
马超
聂孟稳
张本军
邵庚龙
王瑞学
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.)
Shandong University of Technology
Original Assignee
Shandong University of Technology
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 Shandong University of Technology filed Critical Shandong University of Technology
Priority to CN202310840515.1A priority Critical patent/CN116816839A/zh
Publication of CN116816839A publication Critical patent/CN116816839A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • F16D65/28—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake
    • 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
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • 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
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/092—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • 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
    • F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement
    • F16D2125/64—Levers

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器，主要由旋转电机、万向传动装置、圆柱凸轮装置、杠杆增力机构等组成；旋转电机布置在车架上，通过万向传动装置将电机动力传递至安装基体；通过传动轴和锥齿轮将旋转运动传递至圆柱凸轮；圆柱凸轮的两个凹槽与两个滚子曲面接触构成增力；杠杆与连杆铰接，连杆的另一端与前制动钳体上的转动销铰接，杠杆推轴置于后制动钳体上的移动轴通孔中，杠杆轴穿过杠杆轴安装通孔；该方案缩减了传统执行器的体积和外观尺寸，并将电机布置在簧上，大幅减轻汽车簧下质量，提高了汽车行驶平顺性，伸缩式传动轴结构可消除车轮跳动引起的相对位置变化，提高了电子机械制动执行器的装车适应性。

Description

一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器
技术领域
本发明属于汽车制动技术领域，具体涉及一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器。
背景技术
汽车智能化和电动化的发展要求制动系统具备可靠的制动安全性，并能实现主动制动功能，越来越受到各大企业和高校的重视；电子机械制动作为新兴的制动系统，清洁环保，制动效能高，响应更迅速，取消了复杂的液压管路和执行机构，结构简单，使得整车底盘布置更简单、更灵活，能够显著提高整车制动性能；除了具有提高汽车制动安全方面的优势外，还可实现新能源汽车制动能量回收系统解耦，提高整车能量利用率，如文献《基于EMB的解耦式制动能量回收系统研究》(杨坤,高松,王杰,等.基于EMB的解耦式制动能量回收系统研究[J].汽车工程,2016,38(8):1072-1079.)所述，电子机械制动系统(EMB)反应灵敏，能够精确并独立控制各个车轮制动力，在满足驾驶员制动需求前提下，实现机械制动力与电机再生制动力准确耦合；另外，EMB还便于与制动防抱死系统(ABS)、电子稳定性系统(ESP)进行集成，节省安装空间，更便于控制。
经过对比现有的电子机械制动执行器方案，例如《一种基于直线电机的双向同步增力式电子机械制动执行器》(杨坤,陈玉,王杰,等.一种基于直线电机的双向同步增力式电子机械制动执行器[P].ZL201910996685.2)等，发现存在以下问题：一是电机等部件造成汽车的簧下质量大幅增加，不利于提升汽车的行驶平顺性；二是需要占用较大的制动系统安装空间，尤其在车辆坐标系Y轴方向，容易与其他部件发生运动干涉；为此，本发明所提出的电子机械制动执行器将电机布置在簧上，大幅度的减轻了汽车的簧下质量，可以提高悬架减振器的响应速度，改善汽车行驶平顺性；有效缩减了传统执行器的体积和外观尺寸，特别是有效减小执行器沿车辆坐标系Y轴方向的尺寸，提高了电子机械制动执行器的装车适应性，伸缩式传动轴结构可消除安装基体因车轮跳动引起的位置变化，避免了不同路面状况下对执行器的冲击，提高了执行器可靠性，同时对改善汽车的行驶平顺性和安全性具有实用性意义，对电子机械制动系统的推广应用具有促进作用。
发明内容
本发明提供一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器，其特征在于：主要由电机、万向传动装置、安装基体、圆柱凸轮机构、杠杆增力机构组成。
所述的电机(1)为旋转电机，电机轴(48)与第一万向节输入叉(2)通过花键固定连接，电机(1)固定于汽车车架上。
第一万向节由第一万向节输入叉(2)、第一万向节十字轴(3)、第一万向节输出叉(4)组成；第一万向节十字轴(3)与第一万向节输入叉(2)和第一万向节输出叉(4)配合连接；第一万向节输出叉(4)与上端传动轴(55)固定连接。
可伸缩传动轴主体为筒形结构，由上端传动轴(55)、下端传动轴(6)组成，两传动轴之间用伸缩花键(5)固定连接，上端传动轴(55)与第一万向节输出叉(4)固定连接，下端传动轴(6)与第二万向节输入叉(30)固定连接。
第二万向节由第二万向节输入叉(30)、第二万向节十字轴(29)、第二万向节输出叉(28)组成；第二万向节十字轴(29)与第二万向节输入叉(30)和第二万向节输出叉(28)配合连接。
安装基体包括第一侧板(38)、顶板(32)、第二侧板(16)、底板(43)、后板(37)、前板(31)，且均为长方体结构。
顶板上端面(A2)上设有三个螺栓孔(35)和齿轮轴通孔(36)，三个螺纹孔用于固定轴承端盖(7)，其数目不限于3。
第二侧板右端面(B1)上设有第一通孔(39)、第二通孔(40)和第一凸轮轴固定孔(41)，第一通孔(39)、第二通孔(40)和第一凸轮轴固定孔(41)的中心轴线垂直于第二侧板右端面(B1)，第一凸轮轴固定孔(41)与第一轴承(49)配合连接，第一轴承(49)内径与圆柱凸轮固定端(54)直径一致。
轴承端盖(7)上有四个通孔，其中三个螺栓通孔(83)和一个齿轮轴通孔(84)，螺栓通孔(83)中心轴线与螺纹孔(35)中心轴线重合，轴承端盖底面(G1)与顶板上端面(A2)共平面，端盖内端面(G2)与第三轴承(82)上端面共平面。
螺栓(27)通过端盖上的螺栓通孔(83)，与顶板上的螺纹孔(35)配合，用于固定轴承端盖(7)与顶板(32)；第三轴承(82)与轴承端盖(7)固定连接，齿轮轴(8)外径与第三轴承(82)内径设定一致。
齿轮轴(8)上设有齿轮轴花键(80)，第二万向节输出叉(28)设有花键槽(81)，齿轮轴(8)与第二万向节输出叉(28)通过花键固定连接。
在顶板(32)的左端面上设有第一前制动钳支撑柱通槽(44)和第二前动钳支撑柱通槽(45)。
第一侧板(38)的左端面上设有第二凸轮轴固定孔(47)，第二凸轮轴固定孔(47)的中心轴线垂直于第一侧板(38)的左端面，第二凸轮轴固定孔(47)与第二轴承(57)配合连接，第二轴承(57)与圆柱凸轮输入端(53)配合连接。
后板前端面(E3)上设有第一移动槽(42)，前板后端面上设有第二移动槽(46)，分别用于装配移动轴(22)。
第一凸轮滚子(14)与圆柱凸轮第一轨道(51)滑动连接，第二凸轮滚子(13)与圆柱凸轮第二轨道(52)滑动连接，第一滚子销轴上端面(H1)与后制动钳体下端面(I1)共平面且固定连接，第二滚子销轴上端面(H2)与后制动钳体下端面(I1)共平面且固定连接，第二锥齿轮(11)与圆柱凸轮输入端(53)配合连接。
后制动钳体上设有移动轴通孔(50)，移动轴通孔(50)直径与移动轴(22)外径一致，移动轴(22)与移动轴通孔(50)配合连接。
杠杆增力机构包括杠杆(23)、杠杆轴(26)、杠杆连杆连接孔(62)和连杆(25)。
杠杆(23)有三个连接端，分别是连杆连接端(67)、第一杠杆推轴连接端(63)、第二杠杆推轴连接端(64)，杠杆(23)为Y形左右对称结构，第一杠杆推轴连接端(63)和第二杠杆推轴连接端(64)处于左右对称平面的两边，且相互对称，第一杠杆推轴连接端(63)内侧和第二杠杆推轴连接端(64)内侧之间的距离小于移动轴(22)两端外端面之间的距离，第一杠杆推轴连接端(63)内侧和第二杠杆推轴连接端(64)内侧之间的距离大于后制动钳体上移动轴通孔(50)两端之间的距离；连杆连接端(67)处于杠杆(23)左右对称平面上；连杆连接端(67)从上往下依次设有杠杆连杆连接孔(62)和杠杆轴安装孔(61)；第一杠杆推轴连接端(63)设有第一杠杆推轴安装孔(65)；第二杠杆推轴连接端(64)设有第二杠杆推轴安装孔(66)。
第一后制动钳体轴(58)与第一弹簧(15)配合连接，第二后制动钳体轴(59)与第二弹簧(60)配合连接，第一杠杆推轴安装孔(65)与移动轴(22)配合连接，第二杠杆推轴安装孔(66)与移动轴(22)配合连接，移动轴(22)可沿安装基体上的第一移动槽(42)和第二移动槽(46)前后运动。
杠杆轴(26)穿过杠杆轴安装孔(61)，杠杆(23)绕杠杆轴(26)转动。
连杆(25)有三个连接端，连杆(25)为Y形左右对称结构，杠杆连杆连接端(74)上设有杠杆连杆连接槽(69)，连接槽(69)上设有杠杆连杆连接轴(68)，杠杆连杆连接轴(68)的外径与杠杆连杆连接孔(62)直径相等。
第一前制动钳体连接端(70)和第二前制动钳体连接端(72)位于连杆(25)的另一侧，第一前制动钳体连接端(70)设有第一连杆转动销安装通孔(73)，第二前制动钳体连接端(72)设有第二连杆转动销安装通孔(71)。
前制动钳体(19)为左右对称结构，前制动钳体(19)上设有第一前制动钳体支座(24)、第二前制动钳体支座(77)，第一前制动钳体支座(24)上设有第一连杆转动销(75)，第二前制动钳体支座(77)上设有第二连杆转动销(76)，前制动钳体(19)的前端设有第一导轨(78)、第二导轨(79)。
第一连杆转动销安装通孔(73)与第一连杆转动销(75)配合连接，第二连杆转动销安装通孔(71)与第二连杆转动销(76)配合连接，外制动衬片外端面(K1)与第一前制动钳体前端面(J1)、第二前制动钳体前端面(J2)共平面且固定连接。
第一导轨(78)置于第一前制动钳支撑柱通槽(44)中，第一导轨(78)的形状及尺寸与第一前制动钳支撑柱通槽(44)相同，第一导轨(78)只能沿第一前制动钳支撑柱通槽(44)前后运动；第二导轨(79)置于第二前制动钳支撑柱通槽(45)中，第二导轨(79)的形状及尺寸与第二前制动钳支撑柱通槽(45)相同，第二导轨(79)只能沿第二前制动钳支撑柱通槽(45)前后运动；第一前制动钳体支座(24)与第二前制动钳体支座(77)固定安装于前制动钳体(19)的顶部，第一前制动钳体支座(24)固定安装于第一前制动钳支撑柱通槽(44)的上方，中间为U形槽，第二前制动钳体支座(77)固定安装于第二前制动钳支撑柱通槽(45)的上方，中间为U形槽。
第一后制动钳体轴(58)与第二侧板(16)上的第二通孔(40)配合连接，第二后制动钳体轴(59)与第二侧板(16)上的第一通孔(39)配合连接。
与传统的制动系统方案相比：本方案可以实现传统制动的所有功能，而且可实现主动制动，摒弃了真空助力器、液压管路等复杂的结构，电机制动力矩精准可调，能够实现四轮独立制动，从而为传统车制动系统、新能源汽车的解耦式制动能量回收系统和智能驾驶车辆的制动系统提供解决方案。
与现有的电子机械制动执行器相比：本方案是一种全新的结构形式；将旋转电机固定于车架上，大幅度减轻了汽车的簧下质量，可以提高悬架减振器的响应速度，改善汽车行驶平顺性；有效缩减了执行器的体积和外观尺寸，提高了电子机械制动执行器的装车适应性，伸缩式传动轴结构可消除车轮跳动引起的相对位置变化，对电子机械制动系统的推广应用具有促进作用，对汽车向新能源、全电控、智能化的方向快速发展具有积极意义。
附图说明
图1为电子机械制动执行器去掉前板后的整体结构三维图。
图2为双十字轴式万向传动装置三维结构爆炸图。
图3为伸缩传动轴花键结构三维图。
图4为安装基体三维结构爆炸图。
图5为顶板俯视图。
图6为轴承端盖三维结构图。
图7为齿轮轴、轴承端盖、螺栓和第三轴承整体装配后的三维结构图。
图8为齿轮轴、轴承端盖、螺栓和第三轴承整体装配后的三维结构爆炸图。
图9为齿轮轴和第一锥齿轮装配后的三维结构图。
图10为第一锥齿轮、齿轮轴和第二万向节输出叉装配后的三维结构爆炸图。
图11为安装基体去掉后板和第二侧板后的三维图。
图12为安装基体去掉顶板后的内部结构三维图。
图13为圆柱凸轮、两滚子和两轴承装配后的三维结构图。
图14为后制动钳三维结构图。
图15为后制动钳体、弹簧、移动轴和杠杆装配后的三维结构图。
图16为杠杆三维结构图。
图17连杆三维结构图。
图18前制动钳体三维结构图。
图19为前制动钳体、外制动衬片和顶板装配后的三维结构图。
图20为后制动钳体、内制动衬片和第二侧板装配后的三维结构爆炸图。
图21为电子机械制动执行器三维图。
图22为去掉安装基体前板后的电子机械制动执行器三维图。
图中：1、电机；2,、第一万向节输入叉；3、第一万向节十字轴；4、第一万向节输出叉；5、伸缩花键；6、下端传动轴；7、轴承端盖；8、齿轮轴；9、后制动钳；10、第一锥齿轮；11、第二锥齿轮；12、圆柱凸轮后端；13、第二凸轮滚子；14、第一凸轮滚子；15、第一弹簧；16、第二侧板；17、制动盘；18、外制动衬片；19、前制动钳体；20、内制动衬片；21、后制动钳体轴；22、移动轴；23、杠杆；24、第一前制动钳体支座；25、连杆；26、杠杆轴；27、螺栓；28、第二万向节输出叉；29、第二万向节十字轴；30、第二万向节输入叉；31、前板；32、顶板；33、杠杆轴通孔；34、杠杆轴；35、螺纹孔；36、齿轮轴通孔；37、后板；38、第一侧板；39、第一通孔；40、第二通孔；41、第一凸轮轴固定孔；42、第一移动槽；43、底板；44、第一前制动钳支撑柱通槽；45、第二前制动钳支撑柱通槽；46、第二移动槽；47、第二凸轮轴固定孔；48、电机轴；49、第一轴承；50、移动轴通孔；51、圆柱凸轮第一轨道；52、圆柱凸轮第二轨道；53、圆柱凸轮输入端；54、圆柱凸轮固定端；55、上端传动轴；56、传动轴键槽；57、第二轴承；58、第一后制动钳体轴；59、第二后制动钳体轴；60、第二弹簧；61、杠杆轴安装孔；62、杠杆连杆连接孔；63、第一杠杆推轴连接端；64、第二杠杆推轴连接端；65、第一杠杆推轴安装孔；66、第二杠杆推轴安装孔；67、连杆连接端；68、杠杆连杆连接轴；69、杠杆连杆连接槽；70、第一前制动钳体连接端；71、第二连杆转动销安装通孔；72、第二前制动钳体连接端；73、第一连杆转动销安装通孔；74、杠杆连杆连接端；75、第一连杆转动销；76、第二连杆转动销；77、第二前制动钳体支座；78、第一导轨；79、第二导轨；80、齿轮轴花键；81、花键槽；82、第三轴承；83、螺栓通孔；84、齿轮轴通孔。
图中各端面的含义如下：
图4中：A1、顶板右端面；A2、顶板上端面；A3、顶板前端面；B1、第二侧板右端面；B2、第二侧板上端面；B3、第二侧板前端面；C1、前板右端面；C2、前板下端面；C3、前板上端面；C4、前板前端面；D1、第一侧板上端面；D2、第一侧板右端面；D3、第一侧板前端面；E1、后板上端面；E2、后板右端面；E3、后板前端面；F1、底板右端面；F2、底板上端面；F3、底板前端面。
图6中：G1、轴承端盖底面；G2、端盖内端面。
图13中：H1、第一滚子销轴上端面；H2、第二滚子销轴上端面。
图14～15中：I1、后制动钳体下端面；I2、第一后制动钳体前端面；I3、第二后制动钳体前端面；I4、第一后制动钳体后端面；I5、第二后制动钳体后端面。
图18中：J1、第一前制动钳体前端面；J2、第二前制动钳体前端面。
图19～20中：K1、外制动衬片外端面；K2、内制动衬片内端面。
具体实施方案
本发明提供一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器，为使本发明的技术方案及效果更加清楚、明确，参照附图并举实例对本发明进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器主要由电机、万向传动装置、安装基体、圆柱凸轮机构、杠杆增力机构组成。
如图1所示，所述的电机(1)为旋转电机，电机轴(48)与第一万向节输入叉(2)通过花键固定连接，电机(1)固定于汽车车架上。
如图2～3所示，第一万向节由第一万向节输入叉(2)、第一万向节十字轴(3)、第一万向节输出叉(4)组成；第一万向节十字轴(3)与第一万向节输入叉(2)和第一万向节输出叉(4)配合连接；第一万向节输出叉(4)与上端传动轴(55)固定连接。
可伸缩传动轴主体为筒形结构，由上端传动轴(55)、下端传动轴(6)组成，两传动轴之间用伸缩花键(5)固定连接，上端传动轴(55)与第一万向节输出叉(4)固定连接，下端传动轴(6)与第二万向节输入叉(30)固定连接。
第二万向节由第二万向节输入叉(30)、第二万向节十字轴(29)、第二万向节输出叉(28)组成；第二万向节十字轴(29)与第二万向节输入叉(30)和第二万向节输出叉(28)配合连接。
如图4～5所示，安装基体包括第一侧板(38)、顶板(32)、第二侧板(16)、底板(43)、后板(37)、前板(31)，且均为长方体结构。
底板(43)的左端面与第二侧板(16)的左端面共平面，底板上端面(F2)与第二侧板(16)的下端面共平面且固定连接。
底板前端面(F3)与前板后端面共平面且固定连接，底板下端面与前板(31)的下端面共平面。
底板下端面与后板(37)的下端面共平面，底板(43)的后端面与后板(37)的前端面共平面且固定连接。
底板右端面(F1)与第一侧板右端面(D2)共平面，底板上端面(F2)与第一侧板(38)的下端面共平面且固定连接。
前板左端面(C5)与第二侧板(16)的左端面共平面，第二侧板前端面(B3)与前板(31)的后端面共平面且固定连接。
后板(37)的左端面与第二侧板(16)的左端面共平面，第二侧板(16)的后端面与后板前端面(E3)共平面且固定连接。
顶板前端面(A3)与前板后端面共平面且固定连接，顶板(32)的上端面与前板上端面(C3)共平面；顶板(32)的左端面与第二侧板(16)的左端面共平面，顶板(32)的下端面与第二侧板上端面(B2)共平面且固定连接；顶板(32)的后端面与后板(37)的前端面共平面且固定连接，顶板(32)的上端面(A2)与后板上端面(E1)共平面；第二侧板右端面(B1)、前板前端面(C4)、后板前端面(E3)均垂直于顶板上端面(A2)。
第一侧板前端面(D3)与底板前端面(F3)、第二侧板前端面(B3)、顶板前端面(A3)共平面；第一侧板(38)的后端面与底板(43)的后端面、第二侧板(16)的后端面、顶板(32)的后端面共平面；第一侧板(38)的前端面与前板后端面共平面且固定连接；第一侧板(38)的后端面与后板前端面(E3)共平面且固定连接；第一侧板上端面(D1)与顶板(32)的下端面共平面且固定连接。
顶板上端面(A2)上设有三个螺栓孔(35)和齿轮轴通孔(36)，三个螺纹孔用于固定轴承端盖(7)，其数目不限于3。
如图4、13所示，第二侧板右端面(B1)上设有第一通孔(39)、第二通孔(40)和第一凸轮轴固定孔(41)，第一通孔(39)、第二通孔(40)和第一凸轮轴固定孔(41)的中心轴线垂直于第二侧板右端面(B1)，第一凸轮轴固定孔(41)与第一轴承(49)配合连接，第一轴承内径与圆柱凸轮固定端(54)直径一致。
如图6、8所示，轴承端盖(7)上有四个通孔，其中三个螺栓通孔(83)和一个齿轮轴通孔(84)，螺栓通孔(83)中心轴线与螺纹孔(35)中心轴线重合，轴承端盖底面(G1)与顶板上端面(A2)共平面，端盖内端面(G2)与第三轴承(82)上端面共平面。
如图7～8所示，螺栓(27)通过端盖上的螺栓通孔(83)，与顶板上的螺纹孔(35)配合，用于固定轴承端盖(7)与顶板(32)；第三轴承(82)与轴承端盖(7)固定连接，齿轮轴(8)外径与第三轴承(82)内径设定一致。
如图9～10所示，齿轮轴(8)上设有齿轮轴花键(80)，第二万向节输出叉(28)设有花键槽(81)，齿轮轴(8)与第二万向节输出叉(28)通过花键固定连接。
如图11～13所示，在顶板(32)的左端面上设有第一前制动钳支撑柱通槽(44)和第二前动钳支撑柱通槽(45)。第一侧板(38)的左端面上设有第二凸轮轴固定孔(47)，第二凸轮轴固定孔(47)的中心轴线垂直于第一侧板左端面，第二凸轮轴固定孔(47)与第二轴承(57)配合连接，第二轴承(57)与圆柱凸轮输入端(53)配合连接。
如图11、12所示，后板前端面(E3)上设有第一移动槽(42)，前板后端面上设有第二移动槽(46)，分别用于装配移动轴(22)。
如图13～14所示，第一凸轮滚子(14)与圆柱凸轮第一轨道(51)滑动连接，第二凸轮滚子(13)与圆柱凸轮第二轨道(52)滑动连接，第一滚子销轴上端面(H1)与后制动钳体下端面(I1)共平面且固定连接，第二滚子销轴上端面(H2)与后制动钳体下端面(I1)共平面且固定连接，第二锥齿轮(11)与圆柱凸轮输入端(53)配合连接。后制动钳体上设有移动轴通孔(50)，移动轴通孔(50)直径与移动轴(22)外径一致，移动轴(22)与移动轴通孔(50)配合连接。
如图1、15～16所示，杠杆增力机构包括杠杆(23)、杠杆轴(26)、杠杆连杆连接孔(62)和连杆(25)。杠杆(23)有三个连接端，分别是连杆连接端(67)、第一杠杆推轴连接端(63)、第二杠杆推轴连接端(64)，杠杆(23)为Y形左右对称结构，第一杠杆推轴连接端(63)和第二杠杆推轴连接端(64)处于左右对称平面的两边，且相互对称，第一杠杆推轴连接端(63)内侧和第二杠杆推轴连接端(64)内侧之间的距离小于移动轴(22)两端外端面之间的距离，第一杠杆推轴连接端(63)内侧和第二杠杆推轴连接端(64)内侧之间的距离大于后制动钳体上移动轴通孔(50)两端之间的距离；连杆连接端(67)处于杠杆(23)左右对称平面上；连杆连接端(67)从上往下依次设有杠杆连杆连接孔(62)和杠杆轴安装孔(61)；第一杠杆推轴连接端(63)设有第一杠杆推轴安装孔(65)；第二杠杆推轴连接端(64)设有第二杠杆推轴安装孔(66)。
第一后制动钳体轴(58)与第一弹簧(15)配合连接，第二后制动钳体轴(59)与第二弹簧(60)配合连接，第一杠杆推轴安装孔(65)与移动轴(22)配合连接，第二杠杆推轴安装孔(66)与移动轴(22)配合连接，移动轴(22)可沿安装基体上的第一移动槽(42)和第二移动槽(46)前后运动。
如图1、16～17所示，杠杆轴(26)穿过杠杆轴安装孔(61)，杠杆(23)绕杠杆轴(26)转动。
如图17所示，连杆(25)有三个连接端，连杆(25)为Y形左右对称结构，杠杆连杆连接端(74)上设有杠杆连杆连接槽(69)，连接槽(69)上设有杠杆连杆连接轴(68)，杠杆连杆连接轴(68)的外径与杠杆连杆连接孔(62)直径相等。第一前制动钳体连接端(70)和第二前制动钳体连接端(72)位于连杆(25)的另一侧，第一前制动钳体连接端(70)设有第一连杆转动销安装通孔(73)，第二前制动钳体连接端(72)设有第二连杆转动销安装通孔(71)。
如图18所示，前制动钳体(19)为左右对称结构，前制动钳体(19)上设有第一前制动钳体支座(24)、第二前制动钳体支座(77)，第一前制动钳体支座(24)上设有第一连杆转动销(75)，第二前制动钳体支座(77)上设有第二连杆转动销(76)，前制动钳体(19)的前端设有第一导轨(78)、第二导轨(79)。
如图11、17～21所示，第一连杆转动销安装通孔(73)与第一连杆转动销(75)配合连接，第二连杆转动销安装通孔(71)与第二连杆转动销(76)配合连接，外制动衬片外端面(K1)与第一前制动钳体前端面(J1)、第二前制动钳体前端面(J2)共平面且固定连接。
第一导轨(78)置于第一前制动钳支撑柱通槽(44)中，第一导轨(78)的形状及尺寸与第一前制动钳支撑柱通槽(44)相同，第一导轨(78)只能沿第一前制动钳支撑柱通槽(44)前后运动；第二导轨(79)置于第二前制动钳支撑柱通槽(45)中，第二导轨(79)的形状及尺寸与第二前制动钳支撑柱通槽(45)相同，第二导轨(79)只能沿第二前制动钳支撑柱通槽(45)前后运动；第一前制动钳体支座(24)与第二前制动钳体支座(77)固定安装于前制动钳体(19)的顶部，第一前制动钳体支座(24)固定安装于第一前制动钳支撑柱通槽(44)的上方，中间为U形槽，第二前制动钳体支座(77)固定安装于第二前制动钳支撑柱通槽(45)的上方，中间为U形槽。
如图14～15、20所示，第一后制动钳体轴(58)与第二侧板(16)上的第二通孔(40)配合连接，第二后制动钳体轴(59)与第二侧板(16)上的第一通孔(39)配合连接，第一后制动钳体前端面(I2)、第二后制动钳体前端面(I3)与内制动衬片(20)右端面(K2)共平面且固定连接，第一后制动钳体后端面(I4)、第二后制动钳体后端面(I5)与第二侧板(16)左端面共平面且固定连接。
本发明提出的一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器工作原理如下。
施加和调节制动力大小的过程如下：当驾驶员踩下制动踏板时，电机(1)通电，电机轴(48)转动并带动第一万向节转动，第一万向节输出叉(4)带动上端传动轴(55)做顺时针旋转运动；上端传动轴(55)通过伸缩花键(5)将旋转运动传递至下端传动轴(6)，从而带动第二万向节通过齿轮轴(8)将旋转运动传递至锥齿轮组，第二锥齿轮(11)带动圆柱凸轮顺时针转动，圆柱凸轮上的大小滚子在圆柱凸轮轨道的支撑和限位作用下，带动后制动钳(9)沿着第二侧板通孔的中心轴线平动，后制动钳(9)带动内制动衬片(20)压向制动盘(17)；同时，在后制动钳(9)向前运动时带动移动轴(22)沿第一移动槽(42)和第二移动槽(46)向前运动，相应带动杠杆向前运动，此时，杠杆(23)只能绕杠杆轴(26)顺时针转动，杠杆(23)通过杠杆连杆连接轴(68)带动连杆向右平动，这使得连杆(25)的第一连杆转动销安装通孔(73)和第二连杆转动销安装通孔(71)带动第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)往电机(1)侧移动的同时，分别绕第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)转动；第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)带动前制动钳体(19)运动，前制动钳体(20)上的第一导轨(78)和第二导轨(79)在顶板第一前制动钳支撑柱通槽(44)和第二前制动钳支撑柱通槽(45)的限位作用下，只能沿第一前制动钳支撑柱通槽(44)和第二前制动钳支撑柱通槽(45)做平移运动，因此前制动钳体(19)在第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)的带动下，往制动盘侧平移，从而带动外制动衬片(18)压向制动盘(17)，最终通过外制动衬片(18)和内制动衬片(20)对制动盘施加制动力。
在施加制动的过程中，驾驶员通过制动踏板开度控制电机(1)输出电机力矩的大小，从而实现对制动力大小的调节；当车轮行驶在不同路面发生跳动时，传动轴的伸缩花键(5)既可保证动力传输，也可消除车轮跳动引起的安装基体相对位置变化。
撤销制动力的过程如下：当驾驶员松开制动踏板时，电机(1)通电，电机轴(48)逆时针转动，电机轴转动并带动带动第一万向节转动，第一万向节输出叉(4)带动上端传动轴(55)做逆时针旋转运动；上端传动轴(55)通过伸缩花键(5)将旋转运动传递至下端传动轴(6)，从而带动第二万向节通过齿轮轴(8)将旋转运动传递至锥齿轮组，第二锥齿轮(11)带动圆柱凸轮逆时针转动，圆柱凸轮上的大小滚子在圆柱凸轮轨道的支撑和限位作用下，带动后制动钳(9)沿着第二侧板通孔的中心轴线平动，后制动钳(9)带动内制动衬片(20)离开制动盘(17)；同时，在后制动钳(9)向后运动时带动移动轴(22)沿第一移动槽(42)和第二移动槽(46)向后运动，相应带动杠杆(23)向后运动，此时，杠杆(23)只能绕杠杆轴(26)逆时针转动，杠杆(23)通过杠杆连杆连接轴(68)带动连杆平动，这使得连杆(25)的第一连杆转动销安装通孔(71)和第二连杆转动销安装通孔(73)带动第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)往远离电机(1)侧移动的同时，分别绕第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)转动；第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)带动前制动钳体(19)向左运动，前制动钳体(20)上的第一导轨(78)和第二导轨(79)在顶板第一前制动钳支撑柱通槽(44)和第二前制动钳支撑柱通槽(45)的限位作用下，只能沿第一前制动钳支撑柱通槽(44)和第二前制动钳支撑柱通槽(45)做平移运动，因此前制动钳体(19)在第一连杆转动销(75)和第二连杆转动销(76)的带动下，平移离开制动盘侧，从而带动外制动衬片(18)脱离制动盘(17)。内制动衬片(20)和外制动衬片(18)脱离制动盘(17)，最终实现制动力的解除。

Claims (2)

1.本发明提供一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器，其特征在于：主要由电机、万向传动装置、安装基体、圆柱凸轮机构、杠杆增力机构组成；
所述的电机(1)为旋转电机，电机轴(48)与第一万向节输入叉(2)通过花键固定连接，电机(1)固定于汽车车架上；
第一万向节由第一万向节输入叉(2)、第一万向节十字轴(3)、第一万向节输出叉(4)组成；第一万向节十字轴(3)与第一万向节输入叉(2)和第一万向节输出叉(4)配合连接；第一万向节输出叉(4)与上端传动轴(55)固定连接；
可伸缩传动轴主体为筒形结构，由上端传动轴(55)、下端传动轴(6)组成，两传动轴之间用伸缩花键(5)固定连接，上端传动轴(55)与第一万向节输出叉(4)固定连接，下端传动轴(6)与第二万向节输入叉(30)固定连接；
第二万向节由第二万向节输入叉(30)、第二万向节十字轴(29)、第二万向节输出叉(28)组成；第二万向节十字轴(29)与第二万向节输入叉(30)和第二万向节输出叉(28)配合连接；
安装基体包括第一侧板(38)、顶板(32)、第二侧板(16)、底板(43)、后板(37)、前板(31)，且均为长方体结构；
顶板上端面(A2)上设有三个螺栓孔(35)和齿轮轴通孔(36)，三个螺纹孔用于固定轴承端盖(7)，其数目不限于3；
第二侧板右端面(B1)上设有第一通孔(39)、第二通孔(40)和第一凸轮轴固定孔(41)，第一通孔(39)、第二通孔(40)和第一凸轮轴固定孔(41)的中心轴线垂直于第二侧板右端面(B1)，第一凸轮轴固定孔(41)与第一轴承(49)配合连接，第一轴承(49)内径与圆柱凸轮固定端(54)直径一致；轴承端盖(7)上有四个通孔，其中三个螺栓通孔(83)和一个齿轮轴通孔(84)，螺栓通孔(83)中心轴线与螺纹孔(35)中心轴线重合，轴承端盖底面(G1)与顶板上端面(A2)共平面，端盖内端面(G2)与第三轴承(82)上端面共平面；
螺栓(27)通过端盖上的螺栓通孔(83)，与顶板上的螺纹孔(35)配合，用于固定轴承端盖(7)与顶板(32)；第三轴承(82)与轴承端盖(7)固定连接，齿轮轴(8)外径与第三轴承(82)内径设定一致；
齿轮轴(8)上设有齿轮轴花键(80)，第二万向节输出叉(28)设有花键槽(81)，齿轮轴(8)与第二万向节输出叉(28)通过花键固定连接；
在顶板(32)的左端面上设有第一前制动钳支撑柱通槽(44)和第二前动钳支撑柱通槽(45)；
第一侧板(38)的左端面上设有第二凸轮轴固定孔(47)，第二凸轮轴固定孔(47)的中心轴线垂直于第一侧板(38)的左端面，第二凸轮轴固定孔(47)与第二轴承(57)配合连接，第二轴承(57)与圆柱凸轮输入端(53)配合连接；
后板前端面(E3)上设有第一移动槽(42)，前板后端面上设有第二移动槽(46)，分别用于装配移动轴(22)；
第一凸轮滚子(14)与圆柱凸轮第一轨道(51)滑动连接，第二凸轮滚子(13)与圆柱凸轮第二轨道(52)滑动连接，第一滚子销轴上端面(H1)与后制动钳体下端面(I1)共平面且固定连接，第二滚子销轴上端面(H2)与后制动钳体下端面(I1)共平面且固定连接，第二锥齿轮(11)与圆柱凸轮输入端(53)配合连接；
后制动钳体上设有移动轴通孔(50)，移动轴通孔(50)直径与移动轴(22)外径一致，移动轴(22)与移动轴通孔(50)配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器，其特征在于：杠杆增力机构包括杠杆(23)、杠杆轴(26)、杠杆连杆连接孔(62)和连杆(25)；
杠杆(23)有三个连接端，分别是连杆连接端(67)、第一杠杆推轴连接端(63)、第二杠杆推轴连接端(64)，杠杆(23)为Y形左右对称结构，第一杠杆推轴连接端(63)和第二杠杆推轴连接端(64)处于左右对称平面的两边，且相互对称，第一杠杆推轴连接端(63)内侧和第二杠杆推轴连接端(64)内侧之间的距离小于移动轴(22)两端外端面之间的距离，第一杠杆推轴连接端(63)内侧和第二杠杆推轴连接端(64)内侧之间的距离大于后制动钳体上移动轴通孔(50)两端之间的距离；连杆连接端(67)处于杠杆(23)左右对称平面上；连杆连接端(67)从上往下依次设有杠杆连杆连接孔(62)和杠杆轴安装孔(61)；第一杠杆推轴连接端(63)设有第一杠杆推轴安装孔(65)；第二杠杆推轴连接端(64)设有第二杠杆推轴安装孔(66)；
第一后制动钳体轴(58)与第一弹簧(15)配合连接，第二后制动钳体轴(59)与第二弹簧(60)配合连接，第一杠杆推轴安装孔(65)与移动轴(22)配合连接，第二杠杆推轴安装孔(66)与移动轴(22)配合连接，移动轴(22)可沿安装基体上的第一移动槽(42)和第二移动槽(46)前后运动；
杠杆轴(26)穿过杠杆轴安装孔(61)，杠杆(23)绕杠杆轴(26)转动；
连杆(25)有三个连接端，连杆(25)为Y形左右对称结构，杠杆连杆连接端(74)上设有杠杆连杆连接槽(69)，连接槽(69)上设有杠杆连杆连接轴(68)，杠杆连杆连接轴(68)的外径与杠杆连杆连接孔(62)直径相等；
第一前制动钳体连接端(70)和第二前制动钳体连接端(72)位于连杆(25)的另一侧，第一前制动钳体连接端(70)设有第一连杆转动销安装通孔(73)，第二前制动钳体连接端(72)设有第二连杆转动销安装通孔(71)；
前制动钳体(19)为左右对称结构，前制动钳体(19)上设有第一前制动钳体支座(24)、第二前制动钳体支座(77)，第一前制动钳体支座(24)上设有第一连杆转动销(75)，第二前制动钳体支座(77)上设有第二连杆转动销(76)，前制动钳体(19)的前端设有第一导轨(78)、第二导轨(79)；
第一连杆转动销安装通孔(73)与第一连杆转动销(75)配合连接，第二连杆转动销安装通孔(71)与第二连杆转动销(76)配合连接，外制动衬片外端面(K1)与第一前制动钳体前端面(J1)、第二前制动钳体前端面(J2)共平面且固定连接；
第一导轨(78)置于第一前制动钳支撑柱通槽(44)中，第一导轨(78)的形状及尺寸与第一前制动钳支撑柱通槽(44)相同，第一导轨(78)只能沿第一前制动钳支撑柱通槽(44)前后运动；第二导轨(79)置于第二前制动钳支撑柱通槽(45)中，第二导轨(79)的形状及尺寸与第二前制动钳支撑柱通槽(45)相同，第二导轨(79)只能沿第二前制动钳支撑柱通槽(45)前后运动；第一前制动钳体支座(24)与第二前制动钳体支座(77)固定安装于前制动钳体(19)的顶部，第一前制动钳体支座(24)固定安装于第一前制动钳支撑柱通槽(44)的上方，中间为U形槽，第二前制动钳体支座(77)固定安装于第二前制动钳支撑柱通槽(45)的上方，中间为U形槽；
第一后制动钳体轴(58)与第二侧板(16)上的第二通孔(40)配合连接，第二后制动钳体轴(59)与第二侧板(16)上的第一通孔(39)配合连接。
CN202310840515.1A 2023-07-11 2023-07-11 一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器 Pending CN116816839A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310840515.1A CN116816839A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310840515.1A CN116816839A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116816839A true CN116816839A (zh) 2023-09-29

Family

ID=88118328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310840515.1A Pending CN116816839A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116816839A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110715001B (zh) 一种基于旋转电机和滚珠丝杠的双向同步增力式电子机械制动执行器
CN110686030B (zh) 一种基于直线电机的单向双级增力式电子机械制动执行器
CN110701216B (zh) 一种基于旋转电机和齿轮齿条的单向增力式电子机械制动执行器
WO2023207374A1 (zh) 制动机构、机械制动器、电子机械制动系统及车辆
CN207207729U (zh) 电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构
CN110701221B (zh) 一种基于直线电机的双向同步增力式电子机械制动执行器
CN110686031B (zh) 一种基于旋转电机和滚珠丝杠的单向双级增力式电子机械制动执行器
CN203460857U (zh) 具有失效备份的电机驱动液压腔的主动制动力调节系统
CN116816839A (zh) 一种基于双滚子圆柱凸轮的分布式电子机械制动执行器
CN2816476Y (zh) 悬浮钳式盘制动器
CN114183481B (zh) 一种基于双侧偏心轮和蜗轮蜗杆的双向增力式电子机械制动执行器
CN212529605U (zh) 一种具有踏板模拟器的解耦式制动机构
CN201058601Y (zh) 互逆式汽车中央制动器
CN113790228B (zh) 一种基于双侧偏心轮的双向增力式电子机械制动执行器
CN110686027B (zh) 一种基于直线电机的单向单级增力式电子机械制动执行器
CN100526127C (zh) 互逆式汽车中央制动器
CN206633829U (zh) 电动车用线控制动单元
CN116733873A (zh) 一种基于万向传动和齿轮齿条的双向分布式电子机械制动执行器
CN116733875A (zh) 一种基于齿轮推轴式杠杆的分布式电子机械制动执行器
CN113790230B (zh) 一种基于直线电机和双侧偏心轮的双向增力式电子机械制动执行器
CN206067371U (zh) 独立悬挂式前驱动前桥总成
CN101618681B (zh) 车辆无级变速慢速行走装置
CN116733874A (zh) 一种基于多连杆传动的单向分布式电子机械制动执行器
CN217926862U (zh) 多缸同步建压电控制动卡钳
CN220037305U (zh) 一种用于车辆制动的电子机械制动器

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