CN209604453U - 应用于电子驻车的制动钳总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于电子驻车的制动钳总成，包括执行器总成和钳体组件，执行器总成包括电机和动力传递机构，所述动力传递机构包括依次连接的第一齿轮传动机构、第二齿轮传动机构和行星齿轮机构。本实用新型的应用于电子驻车的制动钳总成，传动效率高，传动平稳，结构紧凑，噪音低，可以在驻车时提供更大的夹紧力，提高驻车制动性能。

Description

应用于电子驻车的制动钳总成

技术领域

本实用新型属于车辆制动系统技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种应用于电子驻车的制动钳总成。

背景技术

卡钳一体式电子驻车成为市场的主流，几乎成为车辆标配，但随之而来的问题是大型SUV、轻卡等重型车在与电子驻车制动钳总成适配时出现难题：这些车辆使用的后制动钳的活塞外径达到57mm，甚至60mm，现有常规标准的执行机构不能满足驻车夹紧力要求，也不满足制动钳的空间要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种应用于电子驻车的制动钳总成，目的是提高驻车制动性能。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：应用于电子驻车的制动钳总成，包括执行器总成和钳体组件，执行器总成包括电机和动力传递机构，所述动力传递机构包括依次连接的第一齿轮传动机构、第二齿轮传动机构和行星齿轮机构。

所述第一齿轮传动机构包括设置于所述电机的电机轴上的第一主动齿轮和与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮，所述第二齿轮传动机构包括与第一从动齿轮同步旋转的第二主动齿轮和与第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮。

所述第一从动齿轮和所述第二主动齿轮固定连接，组成双联齿轮。

所述第二从动齿轮和所述行星齿轮机构的太阳轮固定连接，组成双联齿轮。

所述第一主动齿轮、第一从动齿轮、第二主动齿轮和第二从动齿轮均为斜齿轮。

所述第一主动齿轮和第一从动齿轮均为斜齿轮，所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮均为直齿轮。

行星齿轮机构的齿圈与壳体通过注塑一体成型，行星齿轮传动的行星轮采用粉末冶金或塑料材质；行星齿轮机构的齿轮轴为定位销，定位销及与丝杠传动配合的花键都通过过盈配合与行星架固定在一起。

所述第一主动齿轮的齿根圆直径小于或等于6.5mm。

所述钳体组件包括与所述动力传递机构连接的丝杠和与丝杠相配合以构成螺纹传动的螺母，螺纹传动的导程大于1.5mm。

所述动力传递机构的传动比大于150。

本实用新型的应用于电子驻车的制动钳总成，传动效率高，传动平稳，结构紧凑，噪音低，可以在驻车时提供更大的夹紧力，提高驻车制动性能。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型应用于电子驻车的制动钳总成的剖视图；

图中标记为：1、电机；2、第一主动齿轮；3、第一从动齿轮；4、第二主动齿轮；5、第二从动齿轮；6、太阳轮；7、壳体；8、行星轮；9、制动钳体；10、丝杠；11、螺母；12、活塞；13、制动钳支架；14、制动盘。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，本实用新型提供了一种应用于电子驻车的制动钳总成，包括执行器总成和钳体组件，执行器总成包括电机1和动力传递机构，动力传递机构包括依次连接的第一齿轮传动机构、第二齿轮传动机构和行星齿轮机构。

具体地说，如图1所示，执行器总成还包括壳体，电机1和动力传递机构设置在壳体的内部，钳体组件包括制动钳体9、可旋转的设置于制动钳体9的内部且与动力传递机构连接的丝杠10和与丝杠10相配合以构成螺纹传动的螺母11，壳体与钳体组件固定连接。制动片设置两个，两个制动片为相对设置，制动盘位于两个制动片之间，在制动过程中，两个制动片相配合用于夹紧制动盘。丝杠10为可旋转的设置于制动钳体9上，执行器总成用于产生使丝杠10旋转的动力，动力传递机构用于将来自电机1的动力传递至丝杠10，丝杠10与行星齿轮机构连接。行星齿轮机构将电能转化旋转动能，使丝杠10旋转，最终使制动片相对于制动盘沿与制动盘的轴向相平行的方向进行直线移动，以夹紧或松开制动盘。螺母11套设于丝杠10上且螺母11与丝杠10构成螺旋传动，丝杠10设有外螺纹，螺母11设有内螺纹，丝杠10驱动螺母11沿轴向作直线运动，螺母11位于活塞的内腔体中。

如图1所示，第一齿轮传动机构包括设置于电机1的电机轴上的第一主动齿轮2和与第一主动齿轮2相啮合的第一从动齿轮3，第二齿轮传动机构包括与第一从动齿轮3同步旋转的第二主动齿轮4和与第二主动齿轮4相啮合的第二从动齿轮5，行星齿轮机构的齿圈与壳体固定连接，齿圈可以与壳体通过注塑一体成型。第一主动齿轮2和电机轴固定在一起，第一主动齿轮2为金属齿轮。第一从动齿轮3和第二主动齿轮4固定连接，组成一个双联齿轮。第二从动齿轮5和行星齿轮机构的太阳轮6固定连接，组成另一个双联齿轮，第二从动齿轮5为塑料齿轮，太阳轮6为塑胶齿轮或金属齿轮。第一主动齿轮2的外径小于第一从动齿轮3的外径，第一从动齿轮3的外径大于第二主动齿轮4的外径，第二从动齿轮5的外径大于第二主动齿轮4的外径。

第一主动齿轮2、第一从动齿轮3、第二主动齿轮4和第二从动齿轮5均为斜齿轮，第一齿轮传动机构为斜齿轮机构，第二齿轮传动机构也为斜齿轮机构。

作为变形实施方案，第一主动齿轮2和第一从动齿轮3均为斜齿轮，第二主动齿轮4和第二从动齿轮5均为直齿轮。

作为优选的，第一主动齿轮2的齿根圆直径小于或等于6.5mm，动力传递机构的传动比大于150，电机1的主体部分的长度小于60mm。

作为优选的，丝杠10和螺母11构成的螺纹传动的导程大于1.5mm。

在本实施例中，丝杠10和螺母11构成的螺纹传动的导程为1.75mm，可以获得较高的传动效率。

本实用新型的制动钳总成采用的动力传递机构全部使用齿轮，其优点是齿轮传动效率高，传动平稳，技术成熟；采用双联齿轮，结构紧凑；采用三级传动，传动效率更高。第一级齿轮传动采用斜齿轮，噪音小，传动平稳；使用导程更大的丝杠，传动效率提高，在从电机1到丝杠输出整个传动比不变的条件下，提高了驻车制动时的夹紧力，满足大型SUV或轻卡等车型驻车夹紧力的要求。

从电机轴到丝杠输出的所有传动(包括减速传动和直线传动)的整个传动比保持不变,但丝杠的导程更大，需要执行器总成提高传动比，传动比提高后，第二级和第三级齿轮传动的转速降低，有利于降低噪音。

第一主动齿轮2最小化，在降低成本的基础上，快速降低传动件的线速度，有利于降低噪音。

可使用高速低扭的电机，减少了卷线和磁钢的长度、降低了电机的成本；电机部分和制动钳缸孔外径空间不交叉，可适用于更大缸径的卡钳。

为了使执行机构获得比较大的传动比，也可以通过增加传动级数完成，但这样做会导致零部件数量的增多。为了提高传动比，本实用新型采用将主动齿轮齿数降低的方案。为了让第一主动齿轮2的齿数降低到最少，其限制为电机轴的直径；在保证第一主动齿轮2单边壁厚的前提下，可以将第一主动齿轮2的齿根圆外径降低到6.5mm以下。第一主动齿轮2的齿数和尺寸减少后，啮合的速度也减小，有助于噪音的降低。

避让空间设计：

由于本实用新型采用高转速低扭矩的电机，该类电机的特点不需要特别大的磁通量，或不需要特别长的绕组，故可以采用短款电机。

制动钳总成缸孔外壁直径主要有两个：(1)缸孔端面外径，(2)缸孔中部外径。其关系是缸孔端面外径＞缸孔中部外径。

如果钳体组件的缸孔变大，现有技术的执行器总成最容易与钳体组件干涉的位置是缸孔端面外径，本实用新型采用短款电机使壳体部分避开了该缸孔端面外径位置。

传动噪音的分析说明:

第一主动齿轮2是适配电机尺寸最小的齿轮，让第一主动齿轮2的单边最小壁厚稍微大于1mm，由于目前EPB电机采用的电机轴普遍是4mm，所以第一主动齿轮2的齿根圆计算值为6mm，最大值为6.5mm。

在同样转速的条件下，齿轮的半径越小，其啮合的线速度就越小。第一主动齿轮2的齿数仅为11。从滑动速度和啮合速度上分析，由于采用短款电机转速快，扭矩小，与其他产品采用转速慢，扭矩大的长款电机对比，啮合总速度和力都是几乎相等的，从噪音分析上二者噪音应该一致。

但本制动钳总成使用的电机是短款电机，电机主体长度偏短，电机轴偏短，压装硅钢片数目少，电机轴的弯心比长款电机小，在同样工艺的条件下，动平衡量的数值比长款的小，从电机角度分析，本实用新型与现有技术采用长款转速慢电机相比噪音更小。

为了让传动噪音进一步降低，将第一级齿轮传动设计为斜齿轮传动，斜齿轮相对于直齿轮传动噪音更低，有效降低了电子驻车制动钳总成的工作噪音。

行星齿轮机构由于转速足够低，但扭矩大，优先选择金属材质的直齿轮传动。由于转速较低，即使直齿轮噪音也不大，采用金属材质保证齿轮的刚度，有利用齿轮系统降低噪音。

在本实施例中，电机的主体长度为57mm；

第一主动齿轮2的齿数为11，第一从动齿轮3的齿数为74，第二主动齿轮4的齿数为11，第二从动齿轮5的齿数为51，行星齿轮传动的太阳轮6的齿数为11，行星齿轮传动的行星轮的齿数为17，行星齿轮传动的齿圈的齿数为46。

第一主动齿轮2的材质采用粉末冶金或铜，铜齿轮采用机加工制造。两个双联齿轮采用塑料材质或塑料和嵌件注塑。行星齿轮采用粉末冶金或塑料材质，优先选择粉末冶金，齿圈采用塑料材质，并与壳体通过注塑集成为一体；行星齿轮传动的行星架的材质采用粉末冶金，齿轮轴为定位销，定位销及与丝杠传动配合的花键都通过过盈配合与行星架固定在一起。

本实用新型的应用于电子驻车的制动钳总成具有如下的有效效果：

(1)使用堵转力矩较小的高速低扭电机，传动效率提高，满足大型SUV或轻卡等车型驻车夹紧力的要求。

(2)空间上可适配57缸径的卡钳，做到了车型全覆盖。

(3)理论传动噪音降低。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用于电子驻车的制动钳总成，包括执行器总成和钳体组件，执行器总成包括电机和动力传递机构，其特征在于：所述动力传递机构包括依次连接的第一齿轮传动机构、第二齿轮传动机构和行星齿轮机构。

2.根据权利要求1所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述第一齿轮传动机构包括设置于所述电机的电机轴上的第一主动齿轮和与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮，所述第二齿轮传动机构包括与第一从动齿轮同步旋转的第二主动齿轮和与第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮。

3.根据权利要求2所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述第一从动齿轮和所述第二主动齿轮固定连接，组成双联齿轮。

4.根据权利要求2或3所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述第二从动齿轮和所述行星齿轮机构的太阳轮固定连接，组成双联齿轮。

5.根据权利要求2或3所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述第一主动齿轮、第一从动齿轮、第二主动齿轮和第二从动齿轮均为斜齿轮。

6.根据权利要求2或3所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述第一主动齿轮和第一从动齿轮均为斜齿轮，所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮均为直齿轮。

7.根据权利要求1所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：行星齿轮机构的齿圈与壳体通过注塑一体成型，行星齿轮传动的行星轮采用粉末冶金或塑料材质；行星齿轮机构的齿轮轴为定位销，定位销及与丝杠传动配合的花键都通过过盈配合与行星架固定在一起。

8.根据权利要求2或3所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述第一主动齿轮的齿根圆直径小于或等于6.5mm。

9.根据权利要求1至3任一所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述钳体组件包括与所述动力传递机构连接的丝杠和与丝杠相配合以构成螺纹传动的螺母，螺纹传动的导程大于1.5mm。

10.根据权利要求9所述的应用于电子驻车的制动钳总成，其特征在于：所述动力传递机构的传动比大于150。