CN202441770U - 车辆电子驻车制动系统的制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆电子驻车制动系统的制动器，属制动器领域。包括电机、减速装置、运动转换装置、压力传感器、制动器壳体、制动钳体。其中电机为无刷直流电机、减速装置为行星齿轮传动机构、运动转换装置为滚珠丝杠副。电机转动带动行星齿轮减速机构转动，减速机构把电机的高转速、小力矩的功率输出转换成执行机构的低转速、大力矩的功率输出，电机转子孔里安装滚珠丝杠和螺母传动副。电机转子与太阳轮固定连接，太阳轮与行星轮、行星轮和固定在壳体的内齿圈啮合连接。行星架、太阳轮、电机、滚珠丝杠、制动器壳体各回转轴线共线。有益效果是：无需制动液，有利于环境保护；结构紧凑，体积小，制动力大小一致性好。

Description

车辆电子驻车制动系统的制动器

技术领域

本实用新型涉及一种车辆驻车制动器，具体是一种车辆电子驻车制动系统的制动器。

背景技术

    从汽车诞生时起，车辆的制动系统在其安全性方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着城市车流密度的增大，高速公路的发展，制动系统也在不断革新和发展，以满足人们越来越严格的安全要求。

目前汽车驻车制动装置绝大多数仍为手动驻车制动装置，手动驻车制动装置存在有如下不足之处：

1）每次工作需要驾驶员手动操作，操作繁琐，在汽车坡道起步时，操作过于复杂，一些新手经常因难以控制而导致汽车溜坡，存在安全隐患；

2）在大角度的坡面上驻车时，操作费力，驻车比较困难，同时经常难以获得足够大的制动力来确保汽车可靠驻车，存在安全隐患；

3）不论平地还是坡道，驾驶员习惯把驻车制动操纵杆拉至较大行程，确保汽车可靠驻车，这样，在平地驻车制动的情况下，也就是说在大的使用条件下，增大了制动器、制动拉索等汽车制动机械零部件的磨损与变形；

4）手动制动装置经过长时间使用，制动拉索中的钢索会变形伸长，钢索变长会影响其使用性，装置可能因此难以获得足够的制动力而存在安全隐患；

5)手动驻车制动装置操纵机构庞大，占用了较大的车室空间，影响了驾乘的舒适性；

6）每次制动后制动块都有不同程度的磨损，因此制动间隙需要能实现自动调整，以防止响应速度变慢。传统的手动驻车制动装置都采用加装多个必要的零件来实现制动间隙的自动调整，因此加工、装配麻烦。

发明内容

    本实用新型的目的是提供一种车辆电子驻车制动系统的制动器，在其他部件如电控单元的配合下，可以有效克服传统手动驻车制动装置的缺点。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：一种车辆电子驻车制动系统的制动器，它包括无刷直流力矩电机定子、无刷直流力矩电机转子、行星轮、行星齿轮架、太阳轮、内齿圈、滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、压力传感器、制动器壳体、支架和制动钳体；后端盖安装在制动器壳体的左端面上，且后端盖的对称线与制动器壳体的对称线共线；制动器壳体并与内齿圈、电机壳体左端面连接，电机壳体右端面与制动钳体连接，制动钳体与支架通过导向销连接；无刷直流力矩电机定子安装在制动器壳体的圆柱孔里，无刷直流力矩电机转子安装在无刷直流力矩电机定子的中心孔里，滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母安装在无刷直流力矩电机转子的中心孔里，滚珠丝杠的回转轴线与制动器壳体的对称线共线；滚珠丝杠螺母与活塞连接，活塞的右端连接压力传感器；太阳轮固定在无刷直流力矩电机转子的左端面上，太阳轮与行星轮啮合，行星轮与内齿圈啮合，行星齿轮通过行星齿轮轴安装在行星齿轮架上，行星齿轮架与滚珠丝杠键连接，行星齿轮架与制动器壳体内孔间通过双列圆锥滚子轴承转动连接；行星齿轮架的回转轴线、无刷直流力矩电机转子的回转轴线、太阳轮的回转轴线、滚珠丝杠的回转轴线共线。

上述结构中，无刷直流力矩电机是力矩产生装置；行星齿轮传动机构是减速增矩装置；滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母是运动转换装置；压力传感器是压力检测装置；制动器壳体和制动钳体作为安装基体。

上述技术方案中在行星齿轮架与制动器壳体的内孔之间安装有双列圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承借助设置在行星齿轮架圆筒部分的外圆柱面上的台肩和卡环，借助行星齿轮架圆筒部分外圆柱面上的卡环槽来实现轴向定位；之所以采用圆锥滚子轴承，因为应用在车辆上的电子驻车制动系统需要承受两个方向的力；太阳轮与电机壳体的内孔之间安装有深沟球轴承，深沟球轴承借助设置在电机壳体内圆柱面上的台肩来实现轴向定位，从而实现太阳轮的轴向定位；太阳轮与滚珠丝杠轴之间安装有深沟球轴承，深沟球轴承借助设置在太阳轮与滚珠丝杠轴上的台肩来实现轴向定位，从而使太阳轮可以随着无刷直流力矩电机转子的转动而转动。

用挡圈螺栓连接制动钳体来实现压力传感器的轴向定位；制动钳体通过导向销连接在支架上来实现制动钳体，制动器的壳体、电机壳体的整体浮动；制动钳体与活塞通过平键连接，使制动钳体只能平动，不能转动。

本实用新型的有益效果是：

    1）制动器无需制动液，有利于环境保护；

    2）制动器结构紧凑，取消了液压管路等体积较大的部件，所需的空间显著减小，从而使布置更简单、更灵活，可以增大驾驶室的空间；

3）制动器反应速度快，在极短的时间内产生足够大的作用力；

4）由驻车按钮取代了制动手柄，驾驶员只要按下或弹起驻车制动按钮就可以实施或解除驻车制动，因此每次制动力的大小一致性好，能完全保证在坡度设计范围内安全驻车；

5）行星齿轮传动结构取代制动拉索，便于使用电控单元对其进行控制，通过对直流电机采取不同的控制策略，可以实现其他功能。比如：通过控制直流电机返程的圈数，可以对制动间隙进行控制，从而实现间隙自调；为用户提供更加安全和舒适的驾乘环境。

附图说明

图1是本实用新型的传输原理框图。

图2是本实用新型结构示意图。

图3是图2去除制动块14后的A-A视图。

图中：1.螺栓，2.制动器壳体，3.螺栓，4.内齿圈，5.行星轮，6.电机壳体，7.电机定子，8.电机转子，9.滚珠丝杠，10.螺母，11.平键，12.活塞，13.压力传感器，14.制动块，15、制动盘，16.制动钳体，17.挡圈，18.螺栓，19.内六角圆柱头螺钉，20.支架，21.导向销，22.柱销，23.深沟球轴承，24.太阳轮，25. 内六角圆柱头螺钉，26.挡圈，27.轴套，28.深沟球轴承，29.双列圆锥滚子轴承，30.行星齿轮架，31.花键，32.后端盖，33卡环槽。

具体实施方式

    下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

    如图1所示，车辆电子驻车制动系统制动器由蓄电池、无刷直流电机、行星齿轮传动结构、滚动螺旋传动结构、活塞、制动块总成、制动盘组成。无刷直流力矩电机是力矩产生装置；行星齿轮传动机构是减速增矩装置；滚动螺旋传动结构是运动转换装置。

如图2和图3所示，车辆电子驻车制动系统的制动器它包括无刷直流力矩电机定子7、无刷直流力矩电机转子8、行星轮5、行星齿轮架30、太阳轮23、内齿圈4、滚珠丝杠9、滚珠丝杠螺母10、压力传感器13、制动器壳体2、支架20和制动钳体16；后端盖32安装在制动器壳体2左端面上，用螺栓1固定连接，且后端盖32的对称线与制动器壳体的对称线共线；制动器壳体2并与内齿圈4、电机壳体6左端面用螺栓固定连接，电机壳体6右端面与制动钳体16用螺栓固定连接，制动钳体16与支架20通过导向销21连接；制动器壳体2的圆柱孔里安装有无刷直流力矩电机定子7，无刷直流力矩电机定子7的中心孔里安装有无刷直流力矩电机转子8，无刷直流力矩电机转子8的中心孔里安装有滚珠丝杠9和滚珠丝杠螺母10，滚珠丝杠9的回转轴线与制动器壳体2的对称线共线。滚珠丝杠螺母10与活塞12螺钉19连接，活塞12的右端连接压力传感器13。

无刷直流力矩电机转子8的左端面用内六角圆柱头螺钉25固定有太阳轮24，太阳轮24与行星轮5啮合连接，行星轮5与内齿圈4啮合连接，行星齿轮5通过行星齿轮轴连接在行星齿轮架30上，行星齿轮架30与滚珠丝杠9采用花键31连接，花键31采用矩形花键；在所述的行星齿轮架30与制动器壳体2的内孔之间安装有双列圆锥滚子轴承29，行星齿轮架30与制动器壳体2内孔之间通过双列圆锥滚子轴承29转动连接，行星齿轮架30是由一个叉形件和一个圆筒件构成，在圆筒件靠近左端面的外圆柱面上加工有一个卡环槽33，圆锥滚子轴承29通过设置在行星齿轮架30圆筒件的外圆柱面上的台肩和卡环、卡环槽33实现轴向定位。在太阳轮24与电机壳体6的内孔之间安装有深沟球轴承23，深沟球轴承23通过设置在电机壳体6内圆柱面上的台肩实现轴向定位，进而实现太阳轮24的轴向定位；在太阳轮24与滚珠丝杠轴9之间安装有深沟球轴承28，深沟球轴承28通过设置在太阳轮24与滚珠丝杠轴9上的台肩实现轴向定位，进而使太阳轮24能够随着无刷直流力矩电机转子8的转动而转动。挡圈17通过螺栓与制动钳体16连接实现压力传感器13的轴向定位。行星齿轮架21是由一个叉形件和一个圆筒件构成，行星齿轮架30的叉形件与圆筒件的一个端面连接成一整体，叉形件和圆筒件的对称中心线共线；在圆筒件的左端加工有安装滚珠丝杠的花键槽，行星齿轮架30与滚珠丝杠9采用花键31连接。

制动钳体16通过导向销21连接在支架20上实现制动钳体16、制动器壳体2和电机壳体6的整体浮动。

上述制动器各主要零件：制动器壳体的对称线、行星齿轮架30的回转轴线、无刷直流力矩电机转子8的回转轴线、太阳轮24的回转轴线、滚珠丝杠20的回转轴线共线。

    当给电机施加一定的电压时，无刷直流力矩电机转子8带动太阳轮24转动。由于内齿圈4通过螺栓固定在制动器壳体2上，所以太阳轮24会带动行星轮5绕行星齿轮轴自转，与此同时带动行星齿轮架30绕太阳轮24的轴线进行公转。行星齿轮减速机构把电机的高转速、小力矩的功率输出转换成执行机构的低转速、大力矩的功率输出，由于行星齿轮架30与滚珠丝杆9通过花键连接，滚动螺旋传动机构把减速机构的转动转换成滚珠丝杠9的平动，进而推动制动块14对制动盘15制动。通过控制电机输出扭矩的大小，就可以控制制动力的大小。

上述实施是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何在本实用新型基础上简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，它包括无刷直流力矩电机定子（7）、无刷直流力矩电机转子（8）、行星轮（5）、行星齿轮架（30）、太阳轮（23）、内齿圈（4）、滚珠丝杠（9）、滚珠丝杠螺母（10）、压力传感器（13）、制动器壳体（2）、支架（20）和制动钳体（16）；后端盖（32）安装在制动器壳体（2）的左端面上，且后端盖（32）的对称线与制动器壳体的对称线共线；制动器壳体（2）并与内齿圈（4）、电机壳体（6）左端面连接，电机壳体（6）右端面与制动钳体（16）连接，制动钳体（16）与支架（20）通过导向销（21）连接；无刷直流力矩电机定子（7）安装在制动器壳体（2）的圆柱孔里，无刷直流力矩电机转子（8）安装在无刷直流力矩电机定子（7）的中心孔里，滚珠丝杠（9）和滚珠丝杠螺母（10）安装在无刷直流力矩电机转子（8）的中心孔里，滚珠丝杠（9）的回转轴线与制动器壳体（2）的对称线共线；滚珠丝杠螺母（10）与活塞（12）螺钉（19）连接，活塞（12）的右端连接压力传感器（13）；太阳轮（23）固定在无刷直流力矩电机转子（8）的左端面上，太阳轮（23）与行星轮（5）啮合，行星轮（5）与内齿圈（4）啮合，行星齿轮（5）通过行星齿轮轴安装在行星齿轮架（30）上，行星齿轮架（30）与滚珠丝杠（9）键连接，行星齿轮架（30）与制动器壳体（2）内孔间通过双列圆锥滚子轴承（29）转动连接；行星齿轮架（30）的回转轴线、无刷直流力矩电机转子（8）的回转轴线、太阳轮（23）的回转轴线、滚珠丝杠（9）的回转轴线共线。

2.根据权利要求1所述的车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，在所述的行星齿轮架（30）与制动器壳体（2）的内孔之间安装有双列圆锥滚子轴承（29），行星齿轮架（30）与制动器壳体（2）内孔之间通过双列圆锥滚子轴承（29）转动连接，行星齿轮架（30）是由一个叉形件和一个圆筒件构成，在圆筒件靠近左端面的外圆柱面上加工有一个卡环槽（33），圆锥滚子轴承（29）通过设置在行星齿轮架（30）圆筒件的外圆柱面上的台肩和卡环、卡环槽（33）实现轴向定位。

3.根据权利要求1所述的车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，在太阳轮（24）与电机壳体（6）的内孔之间安装有深沟球轴承（23），深沟球轴承（23）通过设置在电机壳体（6）内圆柱面上的台肩实现轴向定位，进而实现太阳轮（24）的轴向定位。

4.根据权利要求1所述的车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，在太阳轮（24）与滚珠丝杠轴（9）之间安装有深沟球轴承（28），深沟球轴承（28）通过设置在太阳轮（24）与滚珠丝杠轴（9）上的台肩实现轴向定位，进而使太阳轮（24）能够随着无刷直流力矩电机转子（8）的转动而转动。

5.按照权利要求1所述的车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，所述的挡圈（17）通过螺栓与制动钳体（16）连接实现压力传感器（13）的轴向定位。

6.根据权利要求1所述的车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，所述的制动钳体（16）通过导向销（21）连接在支架（20）上实现制动钳体（16）、制动器壳体（2）和电机壳体（6）的整体浮动。

7.根据权利要求1所述的车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，所述的行星齿轮架（30）的叉形件与圆筒件的一个端面连接成一整体，叉形件和圆筒件的对称中心线共线；在圆筒件的左端加工有安装滚珠丝杠的花键槽，行星齿轮架（30）与滚珠丝杠（9）采用花键（31）连接。

8.根据权利要求7所述的车辆电子驻车制动系统的制动器，其特征在于，所述的花键（31）采用矩形花键。

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