CN209667054U - 一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，涉及汽车电机制动技术领域，包括储油箱、电机、制动器ECU、蜗杆齿轮轴、上壳体、轴承端盖、下壳体、弹簧压盖、反应盘、推杆、弹簧、卡环、主缸、盖板、调整螺母、压紧弹簧和压块，所述储油箱的底部与主缸的顶部固定连接。该具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统。该具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，可实现汽车的电动助力功能，摆脱传统车利用发动机真空源而使用的真空助力系统，执行机构，控制机构的集成化程度高，有利于整车的轻量化设计，然后利用了电机的响应快，控制精度高的特点，同时还可以对驾驶员的制动起到助力效果，改善汽车的制动状况。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车电机制动技术领域，具体为一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统。
背景技术
电机主动制动系统，是将线控技术应用于车辆制动系统上，可以在很大程度上提高驾驶员的操作方便性与安全性，通常是通过电控系统的精确性来取代了传统真空助力器，有着高度的集成控制模块，可以与相关的功能关联，更有效的服务于人们的日常生活，逐步变成近几年的汽车行业的研究热门。
本实用新型公布了一种可以自动调节传动间隙的电机主动制动系统，在电机制动系统开发过程中，电机输出的旋转运动和力矩需要转化为主缸活塞的直线运动和推力，所以选择合适的构型方案传递转化动力，设计其具体的尺寸参数使线控制动系统达到相应的要求是十分必要的。本系统采用蜗轮蜗杆与齿轮齿条传动副，将电机的转矩转变为推动制动主缸活塞的电助力，同时采用了自动调整间隙机构，解决了传递过程中因齿轮齿条磨损产生的间隙而引起的响应问题和精度问题。本系统还采用了冗余设计，在电机工作失效的时候，通过机械式的传递方式，依旧可以实现制动系统的正常工作，提高了驾驶员和乘客的安全。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统。
(二)技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，包括储油箱、电机、制动器ECU、上壳体、轴承端盖、下壳体、弹簧压盖、反应盘、推杆、弹簧、卡环、主缸、盖板、调整螺母、压紧弹簧和压块，所述储油箱的底部与主缸的顶部固定连接，所述电机的底部与制动器ECU的左侧固定连接，所述制动器ECU的底部与上壳体的顶部固定连接，所述轴承端盖的左侧与上壳体的右侧固定连接，所述下壳体的顶部与上壳体的底部固定连接，所述下壳体的内部包括有回位弹簧、阀块、开槽沉头螺钉、输入杆、阀体、压杆和支块，所述回位弹簧与阀体的内部活动连接，且回位弹簧与压杆的表面套接，所述阀块的内部与输入杆的左端固定连接，所述开槽沉头螺钉的右侧与阀块的左侧固定连接，所述开槽沉头螺钉的左端与压杆的内部插接，所述输入杆的左端与下壳体的内部活动连接，所述阀体与下壳体的内部固定连接，所述压杆的右端与下壳体的内部插接，所述弹簧压盖的右侧与下壳体的左侧活动连接，所述反应盘的左侧与推杆的右端固定连接，所述卡环的内部与主缸的右侧套接，所述弹簧的左端与卡环的右侧固定连接，所述主缸的右侧与下壳体的左侧固定连接，所述压紧弹簧的表面与调整螺母的表面套接，所述压紧弹簧的一端与压块的一侧固定连接，所述盖板的一侧与压紧弹簧远离压块的一端搭接，所述调整螺母的一端与压块的内部螺纹连接。
优选的，所述上壳体的内部包括有蜗杆齿轮轴，所述蜗杆齿轮轴的左端通过弹性联轴器与电机右侧的输出轴固定连接，所述蜗杆齿轮轴的右端通过深沟球轴承与上壳体的内部活动连接。
优选的，所述上壳体的内部包括有蜗杆齿轮轴，所述蜗杆齿轮轴的顶部与蜗杆齿轮轴的底部通过齿轮啮合，所述蜗杆齿轮轴的底端与压块的顶部贴合。
优选的，所述下壳体的内部包括有齿条，所述齿条的顶部与下壳体的内部活动连接。
优选的，所述下壳体的内部包括有磁条和支块，所述磁条的底部与下壳体的内底壁活动连接，所述支块的底部与磁条的顶部固定连接。
优选的，所述反应盘的表面与弹簧压盖的内部活动连接，且反应盘为橡胶材料。
优选的，所述下壳体位于上壳体的下方，所述蜗杆齿轮轴底部与齿条的表面啮合。
本实用新型提供了一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统。具备的有益效果如下：
1、该具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，可实现汽车的电动助力功能，摆脱传统车利用发动机真空源而使用的真空助力系统，执行机构，控制机构的集成化程度高，有利于整车的轻量化设计，然后利用了电机的响应快，控制精度高的特点，同时还可以对驾驶员的制动起到助力效果，改善汽车的制动状况。
2、该具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，通过设置齿条机构和阀体机构，采用了一种冗余式的设计，当电机控制失灵时，驾驶员依旧可以通过踩制动踏板来进行汽车的制动，满足汽车设计制动系统的标准要求，保证了乘客和驾驶员的安全。
3、该具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，通过设置了一套压紧弹簧的自动调整间隙机构，可以使制动器经常保持在高响应，高精度条件下，有利于驾驶员的制动体验，有利于提高驾驶员的行驶安全性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型侧面结构剖视图；
图3为本实用新型零件装配图；
图4为本实用新型阀体装配图；
图5为本实用新型主缸工作原理图；
图6为本实用新型自动调整间隙的机构装配图。
图中：1储油箱、2电机、3弹性联轴器、4蜗杆齿轮轴蜗杆齿轮轴一、5 制动器ECU、6上壳体、7深沟球轴承、8轴承端盖、9蜗杆齿轮轴蜗杆齿轮轴二、10齿条、11回位弹簧、12阀块、13开槽沉头螺钉、14输入杆、15下壳体、16阀体、17压杆、18磁条、19支块、20弹簧压盖、21反应盘、22推杆、 23弹簧、24卡环、25主缸、26盖板、27调整螺母、28压紧弹簧、29压块。
具体实施方式
本实用新型实施例提供一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，如图1-6所示，包括储油箱1、电机2、制动器ECU 5、上壳体6、轴承端盖8、下壳体15、弹簧压盖20、反应盘21、推杆22、弹簧23、卡环24、主缸25、盖板26、调整螺母27、压紧弹簧28和压块29，储油箱1的底部与主缸25的顶部固定连接，电机2的底部与制动器ECU5的左侧固定连接，电机2通过蜗杆蜗轮副的一级减速装置，再通过蜗轮轴端的齿轮齿条10副传动，将电机的旋转运动转化为齿条的直线运动，通过电机的ECU控制电机正反转，即可控制齿条进行往复式直线运动，推动液压主缸进行压缩和释放液压油作业，制动器ECU5的底部与上壳体6的顶部固定连接，轴承端盖8的左侧与上壳体6的右侧固定连接，上壳体6的内部包括有蜗杆齿轮轴一4，蜗杆齿轮轴一4的左端通过弹性联轴器3与电机2右侧的输出轴固定连接，蜗杆齿轮轴一4的右端通过深沟球轴承7与上壳体6的内部活动连接，上壳体6的内部包括有蜗杆齿轮轴二9，蜗杆齿轮轴二9的顶部与蜗杆齿轮轴一4的底部通过齿轮啮合，蜗杆齿轮轴二9的底端与压块29的顶部贴合，蜗杆齿轮轴二9的顶部与蜗杆齿轮轴一4的底部，下壳体15的内部包括有齿条10，齿条10的顶部与下壳体15的内部活动连接，齿条10机构外部，一侧与齿轮机构啮合，另一侧做成平面与弹簧调整机构的压块29贴合，在齿条10的运动过程中，压块29始终与齿条10接触，且一直传递来自压紧弹簧28的压力，从而使得齿轮10齿条副在频繁工作过程中由于磨损产生的间隙，通过弹簧压紧而抵消，齿条10机构内部，从输入端的设计依次是踏板压杆17向前移动，接触到反应盘21时继续向前移动，推动弹簧压盖20和推杆22，进而推动主缸25工作，下壳体15的顶部与上壳体6的底部固定连接，下壳体15位于上壳体6的下方，蜗杆齿轮轴二9底部与齿条10的表面啮合，下壳体15的内部包括有回位弹簧11、阀块12、开槽沉头螺钉13、输入杆14、阀体16和压杆17，回位弹簧11与阀体16的内部活动连接，且回位弹簧11与压杆17的表面套接，阀块12的内部与输入杆14的左端固定连接，开槽沉头螺钉13的右侧与阀块 12的左侧固定连接，开槽沉头螺钉13的左端与压杆17的内部插接，输入杆 14的左端与下壳体15的内部活动连接，阀体16与下壳体15的内部固定连接，阀体16机构是本装置的核心传导机构，里面的反应盘21采用橡胶材料，当制动踏板踩下时，压杆17首先作用在反应盘21上，具有一定的制动踏板间隙，再继续踩下时，则电机2的助力装置启动，当松开制动踏板的时候，内置的回位弹簧11会将压杆17与反应盘21分离，恢复到初始位置，齿条阀体16外侧的弹簧23也会将推杆22恢复到初始状态，压杆17的右端与下壳体 15的内部插接，下壳体15的内部包括有磁条18和支块19，磁条18的底部与下壳体15的内底壁活动连接，支块19的底部与磁条18的顶部固定连接，齿条10内部推杆22处通过销钉连接的一个霍尔传感器的强磁片，安装在齿条阀体16的下端，与齿条阀体16一起运动，在装置壳体的外端，采用螺母将霍尔传感器的接收器固定安装在强磁片的正下方，保证检测的位移信号不收干扰，将传感器的信号线接入电机控制器ECU5中，通过位移传感器的位移信号，电机控制器对电机进行控制力矩输出，经过减速机构作用后传递在齿条阀体机构上，产生助力效果，带动齿条阀体机构向前移动，此时驾驶员得踏板力与电机传递给齿条阀体的电助力共同作用于弹簧压盖20上，一起推动推杆22向前压缩液压主缸25，弹簧压盖20的右侧与下壳体15的左侧活动连接，反应盘21的表面与弹簧压盖20的内部活动连接，且反应盘21为橡胶材料，反应盘21的左侧与推杆22的右端固定连接，卡环24的内部与主缸25 的右侧套接，弹簧23的左端与卡环24的右侧固定连接，主缸25的右侧与下壳体15的左侧固定连接，压紧弹簧28的表面与调整螺母27的表面套接，压紧弹簧28的一端与压块29的一侧固定连接，盖板26的一侧与压紧弹簧28 远离压块29的一端搭接，调整螺母27的一端与压块29的内部螺纹连接，该机构采用上下壳体分离式设计，便于铸造加工和安装，安装时，现将阀体16 机构与位移传感器机构安装在下壳体15中，再将蜗杆齿轮轴二9与齿条阀体机构啮合，同时将齿条阀体16一侧的间隙调整机构安装进去，最后将蜗杆齿轮轴二9从侧面安装进上壳体6中同时安装相应的轴承装置，最后加入润滑脂封装，调节自动调整间隙机构的弹簧力大小，使之满足相应的制动要求。
使用时，通过阀体16的作用，将推力传递机构设置在齿条10里面，在齿条10的一端牵动整个传力机构，将踏板力与点击助力合成后作用在主缸25 上，齿条10的两侧分别受到双蜗轮的宣传动力，同时带动齿条10镶嵌运动，而且在橡胶反应盘21上，可以缓冲驾驶员踩下的踏板力，产生较小的制动踏板间隙，符合直通系统的设计，当制动结束时，齿条10整体受到回位弹簧11 的反作用力，返回到初始状态，同时阀体16里面的推杆22也受到里面的回位弹簧11的设计返回到原始状态，为下次制动做好准备，齿条10的另一边为圆弧面，将压块29做成凹圆弧面，与齿条10圆弧面配合，然后安装压紧弹簧28和调整螺母27，最后安装好盖板26，利用调整螺母27调节压紧弹簧 28的压紧力，从而自动的调节传动间隙。
该具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，可实现汽车的电动助力功能，摆脱传统车利用发动机真空源而使用的真空助力系统，执行机构，控制机构的集成化程度高，有利于整车的轻量化设计，然后利用了电机2的响应快，控制精度高的特点，同时还可以对驾驶员的制动起到助力效果，改善汽车的制动状况。
其次，通过设置齿条10和阀体16，采用了一种冗余式的设计，当电机2 控制失灵时，驾驶员依旧可以通过踩制动踏板来进行汽车的制动，满足汽车设计制动系统的标准要求，保证了乘客和驾驶员的安全。
并且，通过设置了一套压紧弹簧28的自动调整间隙机构，可以使制动器 ECU5经常保持在高响应，高精度条件下，有利于驾驶员的制动体验，有利于提高驾驶员的行驶安全性。
Claims (7)
1.一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，包括储油箱(1)、电机(2)、制动器ECU(5)、上壳体(6)、轴承端盖(8)、下壳体(15)、弹簧压盖(20)、反应盘(21)、推杆(22)、弹簧(23)、卡环(24)、主缸(25)、盖板(26)、调整螺母(27)、压紧弹簧(28)和压块(29)，其特征在于：所述储油箱(1)的底部与主缸(25)的顶部固定连接，所述电机(2)的底部与制动器ECU(5)的左侧固定连接，所述制动器ECU(5)的底部与上壳体(6)的顶部固定连接，所述轴承端盖(8)的左侧与上壳体(6)的右侧固定连接，所述下壳体(15)的顶部与上壳体(6)的底部固定连接，所述下壳体(15)的内部包括有回位弹簧(11)、阀块(12)、开槽沉头螺钉(13)、输入杆(14)、阀体(16)和压杆(17)，所述回位弹簧(11)与阀体(16)的内部活动连接，且回位弹簧(11)与压杆(17)的表面套接，所述阀块(12)的内部与输入杆(14)的左端固定连接，所述开槽沉头螺钉(13)的右侧与阀块(12)的左侧固定连接，所述开槽沉头螺钉(13)的左端与压杆(17)的内部插接，所述输入杆(14)的左端与下壳体(15)的内部活动连接，所述阀体(16)与下壳体(15)的内部固定连接，所述压杆(17)的右端与下壳体(15)的内部插接，所述弹簧压盖(20)的右侧与下壳体(15)的左侧活动连接，所述反应盘(21)的左侧与推杆(22)的右端固定连接，所述卡环(24)的内部与主缸(25)的右侧套接，所述弹簧(23)的左端与卡环(24)的右侧固定连接，所述主缸(25)的右侧与下壳体(15)的左侧固定连接，所述压紧弹簧(28)的表面与调整螺母(27)的表面套接，所述压紧弹簧(28)的一端与压块(29)的一侧固定连接，所述盖板(26)的一侧与压紧弹簧(28)远离压块(29)的一端搭接，所述调整螺母(27)的一端与压块(29)的内部螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，其特征在于：所述上壳体(6)的内部包括有蜗杆齿轮轴一(4)，所述蜗杆齿轮轴一(4)的左端通过弹性联轴器(3)与电机(2)右侧的输出轴固定连接，所述蜗杆齿轮轴一(4)的右端通过深沟球轴承(7)与上壳体(6)的内部活动连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，其特征在于：所述上壳体(6)的内部包括有蜗杆齿轮轴二(9)，所述蜗杆齿轮轴二(9)的顶部与蜗杆齿轮轴一(4)的底部通过齿轮啮合，所述蜗杆齿轮轴二(9)的底端与压块(29)的顶部贴合。
4.根据权利要求1所述的一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，其特征在于：所述下壳体(15)的内部包括有齿条(10)，所述齿条(10)的顶部与下壳体(15)的内部活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，其特征在于：所述下壳体(15)的内部包括有磁条(18)和支块(19)，所述磁条(18)的底部与下壳体(15)的内底壁活动连接，所述支块(19)的底部与磁条(18)的顶部固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，其特征在于：所述反应盘(21)的表面与弹簧压盖(20)的内部活动连接，且反应盘(21)为橡胶材料。
7.根据权利要求3所述的一种具有自动调节传动间隙的汽车电机制动系统，其特征在于：所述下壳体(15)位于上壳体(6)的下方，所述蜗杆齿轮轴二(9)底部与齿条(10)的表面啮合。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111731255A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-10-02 | 吉林大学 | 一种具有制动力校准功能的电机助力制动系统及其控制方法 |
| CN112109688A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-22 | 吉林大学 | 一种具有驻车自锁功能的伺服制动系统 |
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2018
- 2018-12-12 CN CN201822085992.9U patent/CN209667054U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN111731255A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-10-02 | 吉林大学 | 一种具有制动力校准功能的电机助力制动系统及其控制方法 |
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