CN211343810U - 用于盘式制动器的拉索操纵装置、线控制动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于盘式制动器的拉索操纵装置、线控制动系统及车辆，该拉索操纵装置包括电机、离合器、丝杠机构、传动轴、传动机构以及拉索，拉索的一端与第一丝杠连接，另一端用于与盘式制动器的拉臂连接，在离合器处于接合状态时，传动轴通过传动机构驱动螺母转动，以使第一丝杠沿螺母的轴线移动并拉动拉索，从而使盘式制动器不输出制动力，在离合器处于分离状态时，螺母和传动机构相对于传动轴空转并释放拉索，以使盘式制动器输出制动力。该拉索操纵装置响应速度快且便于操纵和控制转动环转动，而且，相比于拉动拉索，松开拉索更容易，无需提供较大的力矩便能够使盘式制动器输出制动力，具有很强的操作性。

Description

用于盘式制动器的拉索操纵装置、线控制动系统及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种用于盘式制动器的拉索操纵装置、线控制动系统及车辆。

背景技术

目前，盘式制动器因其制动稳定性好、散热性好、抗热衰退和水衰退性好等优点而被广泛应用于车辆中。盘式制动器是通过使制动块移动并夹紧制动盘而实现制动的，通常可以通过液压驱动单元提供的液压力来驱动制动块移动，或通过电机、丝杠螺母机构来驱动制动块移动，为提高盘式制动器的安全性，避免盘式制动器在液压驱动单元或电机、丝杠螺母机构故障时无法输出制动力，在现有技术中已考虑在盘式制动器上增设转动环和推力组件等结构，人为操纵转动环的转动来使推力组件推动制动块移动从而实现人工干预的紧急制动。然而，现有技术中却没有响应速度快且便于操纵和控制转动环转动的操纵装置。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种用于盘式制动器的拉索操纵装置、线控制动系统及车辆，该拉索操纵装置响应速度快且便于操纵和控制转动环转动。

为了实现上述目的，本公开提供一种用于盘式制动器的拉索操纵装置，包括电机、离合器、丝杠机构、传动轴、传动机构以及拉索，所述丝杠机构包括第一丝杠和套装在所述第一丝杠上的螺母，所述丝杠机构的螺纹升角大于其自锁角，所述拉索的一端与所述第一丝杠连接，另一端用于与盘式制动器的拉臂连接，所述电机用于驱动所述传动轴转动，所述传动轴通过所述传动机构连接于所述螺母，所述离合器用于接合或断开所述传动机构与所述传动轴之间的传动连接，在所述离合器处于接合状态时，所述传动轴通过所述传动机构驱动所述螺母转动，以使所述第一丝杠沿所述螺母的轴线移动并拉动所述拉索，从而使所述盘式制动器不输出制动力，在所述离合器处于分离状态时，所述螺母和所述传动机构相对于所述传动轴空转并释放所述拉索，以使所述盘式制动器输出制动力。

可选地，所述传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮空套在所述传动轴上并通过所述离合器选择性地传动连接于所述传动轴，所述从动轮套装在所述螺母上，所述主动轮与所述从动轮相互啮合。

可选地，所述离合器包括操纵杆、楔形块、预紧弹簧以及滚珠，所述传动轴上形成有供所述操纵杆穿过的第一空腔，所述第一空腔沿所述传动轴的轴向延伸，所述传动轴上还形成有两端均开放的第二空腔，所述第二空腔沿所述传动轴的径向延伸，所述滚珠可移动地设置在所述第二空腔内，所述楔形块位于所述滚珠与所述操纵杆之间，且所述楔形块与所述操纵杆楔形面配合，所述预紧弹簧设置在所述第二空腔内，且所述预紧弹簧的一端与所述滚珠抵顶，另一端与所述楔形块抵顶，当所述操纵杆沿第一方向移动时，所述楔形块朝向所述第二空腔移动，以驱动所述滚珠抵顶所述主动轮，从而使所述离合器处于接合状态，当所述操纵杆沿不同于所述第一方向的第二方向移动时，所述楔形块背离所述第二空腔移动，以使所述滚珠与所述主动轮间隔，从而使所述离合器处于分离状态。

可选地，所述操纵杆包括直杆部和从所述直杆部的一端朝向背离所述直杆部的方向延伸的楔形部，所述楔形部的横截面形成为梯形，所述楔形块与所述楔形部楔形面配合。

可选地，所述拉索操纵装置还包括用于操纵所述操纵杆沿所述第二方向移动的按钮、以及用于驱动所述操纵杆沿所述第一方向移动的回位弹簧，所述按钮设置在所述操纵杆远离所述传动轴的一端，所述回位弹簧的一端与所述传动轴抵顶，另一端与所述操纵杆抵顶。

可选地，所述拉索操纵装置还包括变速箱、以及相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗轮用于驱动所述传动轴转动，所述电机的输出轴与所述变速箱的输入轴连接，所述变速箱的输出轴与所述蜗杆连接。

可选地，所述盘式制动器为多个，多个所述盘式制动器分别用于制动车辆左轮和车辆右轮，所述拉索操纵装置还包括拉索平衡器，所述拉索平衡器将所述拉索分成第一部分和第二部分，所述第一部分与用于制动所述车辆左轮的所述盘式制动器上的所述拉臂连接，所述第二部分与用于制动所述车辆右轮的所述盘式制动器上的所述拉臂连接，或者；

所述盘式制动器为多个，多个所述盘式制动器分别用于制动车辆左轮和车辆右轮，所述丝杠机构还包括与所述螺母螺纹连接的第二丝杠，所述第一丝杠与所述第二丝杠相对设置且所述第一丝杠的螺纹方向与所述第二丝杠的螺纹方向相反，所述拉索为两根，一根所述拉索连接在所述第一丝杠与用于制动所述车辆左轮的所述盘式制动器上的所述拉臂之间，另一根所述拉索连接在所述第二丝杠与用于制动所述车辆右轮的所述盘式制动器上的所述拉臂之间。

可选地，所述拉索操纵装置还包括壳体，所述螺母可周向转动且轴向锁止地设置在所述壳体内，且所述螺母与所述壳体之间设置有轴承。

通过上述技术方案，通过设置拉索操纵装置实现对盘式制动器的制动控制。具体地，当拉索操纵装置内的离合器接合电机与螺母之间的传动连接时，第一丝杠可以拉动拉索沿螺母的轴线移动，盘式制动器不输出制动力，也即盘式制动器不对车辆进行制动。而当拉索操纵装置内的离合器断开电机与螺母之间的传动连接时，螺母和传动机构可以相对于传动轴空转并释放拉索，该盘式制动器输出制动力，也即盘式制动器可以对车辆进行制动。

本公开还提供一种线控制动系统，所述线控制动系统包括盘式制动器和上述的用于盘式制动器的拉索操纵装置。

本公开另外还提供一种车辆，所述车辆包括上述的线控制动系统。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种实施方式提供的用于盘式制动器的拉索操纵装置的结构示意图，其中示出了第一丝杠；

图2是本公开另外一种实施方式提供的用于盘式制动器的拉索操纵装置的结构示意图，其中示出了第一丝杠和第二丝杠；

图3是本公开一种实施方式提供的用于盘式制动器的拉索操纵装置的部分结构示意图，其中示出了按钮、传动轴、离合器等结构；

图4是本公开一种实施方式提供的拉索操纵装置所应用于的盘式制动器的结构示意图；

图5是本公开一种实施方式提供的拉索操纵装置结合至整车控制的示意简图，其中该图中示出了两根拉索；

图6是本公开一种实施方式提供的拉索操纵装置结合至整车控制的示意简图，其中该图中只示出了一根拉索，并通过拉索平衡器分成第一部分和第二部分。

附图标记说明

100 盘式制动器 101 制动钳体

1011 通油孔 1012 泄气阀

102 第一制动块 103 制动盘

104 活塞 1041 间隙调节弹簧

105 转动环 106 油腔

107 复位弹簧 108 拉索

1081 第一部分 1082 第二部分

109 拉臂 110 防磨垫

120 推力组件 121 推力杆

1211 螺纹凹槽 1212 环形安装板

122 推力弹簧 123 环形密封圈

124 弹性密封圈 125 间隙调节螺杆

1251 杆部 1252 头部

126 第一轴承 130 第二制动块

140 安装臂

200 液压驱动单元 201 油箱

202 油泵 203 换向阀

204 蓄能器 P 三位三通电磁阀的进油口

T 三位三通电磁阀的回油口

A 三位三通电磁阀的工作油口

300 拉索操纵装置 301 电机

3011 电机的输出轴 302 离合器

3021 操纵杆 30211 直杆部

30212 楔形部 3022 楔形块

3023 滚珠 3024 预紧弹簧

303 丝杠机构 3031 第一丝杠

3032 螺母 3033 第二丝杠

304 传动轴 3041 第一空腔

3042 第二空腔 305 传动机构

3051 主动轮 3052 从动轮

306 按钮 307 回位弹簧

308 蜗轮 309 蜗杆

310 变速箱 3101 变速箱的输出轴

320 拉索平衡器 340 第二轴承

400 车辆左轮 500 车辆右轮

C 第一方向 B 第二方向

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”通常是指具体结构轮廓的内和外，所使用的术语如“第一”或“第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。

本公开提供的是一种用于盘式制动器的拉索操纵装置，该拉索操纵装置300可以应用于车辆的盘式制动器100上，在以下的行文中会先对该拉索操纵装置300的具体结构予以说明，其次会举例介绍一种应用本公开的拉索操纵装置300进行操纵的盘式制动器100，再然后会对该拉索操纵装置300是如何操纵该盘式制动器100作概括性的工作说明。

如图1至图3所示，本公开提供一种用于盘式制动器的拉索操纵装置，该拉索操纵装置300可以包括电机301、离合器302、丝杠机构303、传动轴304、传动机构305以及拉索108，丝杠机构303可以包括第一丝杠3031和套装在第一丝杠3031上的螺母3032，丝杠机构303的螺纹升角可以大于其自锁角，拉索108的一端可以与第一丝杠3031连接，另一端可以用于与盘式制动器100的拉臂109连接，电机301用于驱动传动轴304转动，传动轴304通过传动机构305连接于螺母3032，离合器302用于接合或断开传动机构305与传动轴304之间的传动连接，在离合器302处于接合状态时，传动轴304可以通过传动机构305驱动螺母3032转动，以使第一丝杠3031沿螺母3032的轴线移动并拉动拉索108，从而使盘式制动器100不输出制动力，在离合器302处于分离状态时，螺母3032和传动机构305可以相对于传动轴304空转并释放拉索108，以使盘式制动器100输出制动力。

需要说明的是，上述盘式制动器100的拉臂109转动时能使转动环105转动，转动环105驱动推力组件120朝向制动块移动，并推动制动块压紧制动盘103，从而使盘式制动器100输出制动力并进行紧急制动，后文将提供一种盘式制动器100的示例，来详细说明其紧急制动的工作原理。

通过上述技术方案，通过设置拉索操纵装置300可以实现对盘式制动器100的紧急制动控制。具体地，当拉索操纵装置300内的离合器302接合电机301与螺母3032之间的传动连接时，第一丝杠3031可以拉动拉索108沿螺母3032的轴线移动，盘式制动器100不输出制动力，也即盘式制动器100不对车辆进行制动。而当拉索操纵装置300内的离合器302断开电机301与螺母3032之间的传动连接时，螺母3032和传动机构305可以相对于传动轴304空转并释放拉索108，该盘式制动器100输出制动力，也即盘式制动器100可以对车辆进行制动。

该拉索操纵装置300结构简单、制动响应速度快、可靠性高且安全性能良好。另外，当拉索108处于被拉动的张紧状态时，盘式制动器100不输出制动力，不对车辆进行制动；在当拉索108处于被释放的状态下时，盘式制动器100输出制动力，对车辆进行制动。相比于拉动拉索108，松开拉索108更为容易，无需提供较大的力矩便能够使盘式制动器100输出制动力，具有很强的操作性。

这里，需要说明的是，上文及下文提到的“拉动”一词可以理解为第一丝杠3031向拉索108施加一定的牵引力，并且该牵引力的大小能够使盘式制动器100中的复位弹簧107发生弹性形变，从而使盘式制动器100中的转动环105转动，推力组件120朝向远离制动块的方向移动；对应的，上文及下文提到的“释放”一词可以理解为上述使复位弹簧107发生弹性形变的牵引力消失，从而使转动环105在复位弹簧107的弹性力作用下转动，并使推力组件120朝向靠近制动块的方向移动并输出制动力。需要注意的是，复位弹簧107、转动环105、推力组件120的连接关系和工作原理将在后文进行具体描述。

进一步地，如图1和图2所示，传动机构305可以包括主动轮3051和从动轮3052，主动轮3051可以空套在传动轴304上并通过离合器302选择性地传动连接于传动轴304，从动轮3052可以套装在螺母3032上并可以和螺母3032同步转动，主动轮3051可以与从动轮3052相互啮合。通过将传动机构305设置为主动轮3051和从动轮3052的配合方式，结构简单方便装配安装。在其他实施方式中，主动轮3051和从动轮3052也可以通过皮带或链条传动。

更进一步地，如图1和图3所示，离合器302可以包括操纵杆3021、楔形块3022、预紧弹簧3024以及滚珠3023，传动轴304上可以形成有供操纵杆3021穿过的第一空腔3041，第一空腔3041可以沿传动轴304的轴向延伸，传动轴304上还可以形成有两端均开放的第二空腔3042，第二空腔3042可以沿传动轴304的径向延伸，滚珠3023可移动地设置在第二空腔3042内，楔形块3022位于滚珠3023与操纵杆3021之间，且楔形块3022与操纵杆3021楔形面配合，预紧弹簧3024可以设置在第二空腔3042内，且预紧弹簧3024的一端可以与滚珠3023抵顶，另一端可以与楔形块3022抵顶，当操纵杆3021沿第一方向C移动时，楔形块3022朝向第二空腔3042移动，以驱动滚珠3023抵顶主动轮3051，从而使离合器302处于接合状态，当操纵杆3021沿不同于第一方向C的第二方向B移动时，楔形块3022背离第二空腔3042移动，以使滚珠3023与主动轮3051间隔，从而使离合器302处于分离状态。

当操纵杆3021沿不同于第一方向C的第二方向B移动时，例如，参照图1或图2所示，第二方向B可以为图示方向的右侧，当操纵杆3021向右侧移动时，楔形块3022可以背离第二空腔3042移动，以使滚珠3023与主动轮3051间隔，由于主动轮3051空套在传动轴304上，主动轮3051可以相对于传动轴304转动，此时离合器302处于分离状态。利用操纵杆3021和楔形块3022之间的楔形面配合，以驱动滚珠3023抵顶在主动轮3051上或者与主动轮3051间隔，进而实现主动轮3051与传动轴304之间的传动连接或者断开。结构简单，方便驱动，且该离合器2的主要结构基本都布置在传动轴304内，充分利用结构的空间，无需另外增设布置空间来对离合器2进行安装，空间设计合理。

另外，如图3所示，离合器302还可以包括容纳在第二空腔3042内的预紧弹簧3024，该预紧弹簧3024的一端可以与滚珠3023抵顶，另一端可以与楔形块3022抵顶。在上述的操纵杆3021沿第二方向B进行移动时，楔形块3022可以背离第二空腔3042移动，预紧弹簧3024可以从初始的压缩状态慢慢沿着传动轴304的径向展开，从而使滚珠3023与主动轮3051之间的摩擦力变小甚至使滚珠3023与主动轮3051之间相互间隔，此时主动轮3051空套在传动轴304上，从而使离合器302处于分离状态。在上述的操纵杆3021沿第一方向C进行移动时，楔形块3022可以朝向第二空腔3042移动，预紧弹簧3024沿着传动轴304的径向不断被压缩，进而使滚珠3023与主动轮3051之间的摩擦力逐渐变大，此时主动轮3051和传动轴304之间可以同步转动，从而使离合器302处于接合状态。不论是离合器302是处于分离状态亦或是接合状态，通过设置该预紧弹簧3024可以使接合或者分离的过程更加平稳不会出现卡顿的现象。

如图3所示，作为一种实施方式，操纵杆3021可以包括直杆部30211和从直杆部30211的一端朝向背离直杆部30211的方向延伸的楔形部30212，该楔形部30212的横截面可以形成为梯形，楔形块3022与楔形部30212楔形面配合，通过楔形面配合，楔形块3022在楔形面上的运动平稳且不易出现卡顿的现象。

可选地，如图1或图2所示，拉索操纵装置300还可以包括用于操纵操纵杆3021沿第二方向B移动的按钮306、以及用于驱动操纵杆3021沿第一方向C移动的回位弹簧307，按钮306可以设置在操纵杆3021远离传动轴304的一端，回位弹簧307的一端与传动轴304抵顶，另一端与操纵杆3021抵顶。当沿第二方向B按压上述的按钮306时，该按钮306可以驱动操纵杆3021沿第二方向B移动，使离合器302处于分离状态。按钮306可以布置在车辆的乘员舱内，这样当车辆需要紧急制动时，驾驶员通过按压按钮306便可使离合器302处于分离状态，从而使螺母3032、主动轮3051以及从动轮3052可以相对于传动轴304空转，第一丝杠3031释放拉索108，复位弹簧107便可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。当松开按钮306时，回位弹簧307驱动操纵杆3021沿第一方向C移动，便可使离合器302处于接合状态，从而使电机301依次通过传动轴304、主动轮3051、从动轮3052驱动螺母3032转动，从而使第一丝杠3031沿螺母3032的轴向移动并拉动拉索108，使第一制动块102远离制动盘103。通过在乘员舱内设置按钮306，使车内乘员通过操纵按钮306便可以实现紧急制动，有利于在无人驾驶车辆上实现人工干预的紧急制动。

此外，如图1或图2所示，拉索操纵装置还可以包括变速箱310、以及相互啮合的蜗轮308和蜗杆309，蜗轮308可以用于驱动传动轴304转动，电机301的输出轴3011与变速箱310的输入轴连接，变速箱310的输出轴3101与蜗杆309连接。

具体地，蜗轮308可以与传动轴304同轴布置并可带动该传动轴304进行同步转动，例如可以采用键连接的方式或者将蜗轮308与传动轴304相焊接。而蜗杆309也可以和输出扭矩的输出轴相连，例如该蜗杆309可以同轴的与变速箱310的输出轴3101焊接，或者该蜗杆309可以套设在变速箱310的输出轴3101上，并与其同步转动，具体的连接方式本公开对此不作限定。此外，当离合器302处于接合状态，电机301输出转矩，经由变速箱310、主动轮3051、传动轮3052、螺母3032以及第一丝杠3031对拉索108施加牵引力，盘式制动器100不输出制动力，也即盘式制动器100不对车辆进行制动。当对拉索108施加一定的牵引力后，可使电机301断电，利用蜗轮308与蜗杆309之间的自锁特性，便能对拉索108持续施加一定的牵引力，避免使电机301持续工作，降低电机301的使用率，延长使用寿命。另外通过设置变速箱301对电机301的输出轴3011输出的转速和扭矩进行改变以适用于本拉索操纵装置300的正常工作，设计合理且应用性强。

如图6所示，在一种实施方式中，上述的盘式制动器100可以为多个，多个盘式制动器100可以分别用于制动车辆左轮400和车辆右轮500。拉索操纵装置300还包括拉索平衡器320，拉索平衡器320将拉索108分成第一部分1081和第二部分1082，且第一部分1081和第二部分1082上的牵引力大小相同，从而可以对多个盘式制动器100施加相同大小的制动力，实现对各个车轮均衡的制动。第一部分1081与用于制动车辆左轮400的盘式制动器100上的拉臂109连接，第二部分1082与用于制动车辆右轮500的盘式制动器100上的拉臂109连接。例如，盘式制动器100可以为两个，一个可以用来制动车辆左前车轮，另外一个可以用来制动车辆右前车轮。以实现对车辆的紧急制动。在另外一种可选的实施方式中，盘式制动器100可以为四个，其中两个可以用来制动车辆的左前车轮和右前车轮，另外两个可以用来制动车辆的左后车轮和右后车辆，对应地，可以设置两个拉索平衡器320，制动效果更佳。

在另外一种实施方式中，如图5所示，盘式制动器100可以为多个，多个盘式制动器100可以分别用于制动车辆左轮400和车辆右轮500，丝杠机构303还包括与螺母3032螺纹连接的第二丝杠3033，第一丝杠3031与第二丝杠3033可以相对设置且第一丝杠3031的螺纹方向与第二丝杠3033的螺纹方向相反，拉索108为两根，一根拉索108连接在第一丝杠3031与用于制动车辆左轮400的盘式制动器100上的拉臂109之间，另一根拉索108连接在第二丝杠3033与用于制动车辆右轮500的盘式制动器100上的拉臂109之间，通过第一丝杠3031和第二丝杠3033，在进行紧急制动的过程中，第一丝杠3031和第二丝杠3033沿螺母3032的轴线方向运动，且第一丝杠3031和第二丝杠3033的运动方向相反，以使第一丝杠3031和第二丝杠3033可以分别对两根拉索108施加同样大小的力矩。

拉索操纵装置300还可以包括壳体(未图示)以对内部结构形成保护，螺母3032可周向转动且轴向锁止地设置在壳体内，且螺母3032与壳体之间可以设置有轴承340，以保证螺母3032能够进行周向的转动的同时而不与壳体发生干涉，结构布局合理。

以上部分主要对拉索操纵装置300的具体结构作出了一定的说明，以下部分将提供一种与上述拉索操纵装置300配合的盘式制动器100，并对盘式制动器100的具体结构说明，以及上述拉索操纵装置300是如何驱动盘式制动器100实现制动的详细说明。

参照图4所示，该盘式制动器100可以包括制动钳体101、第一制动块102、制动盘103、活塞104、转动环105以及推力组件120。制动盘103、第一制动块102、活塞104均可以设置在制动钳体101内，活塞104与制动钳体101可以围成油腔106，液压驱动单元200可以用于向油腔106输送液压油，以驱动活塞104朝向第一制动块102移动并推动第一制动块102压紧制动盘103，输出制动力。推力组件120可以螺纹连接于转动环105，转动环105可周向转动且轴向锁止地安装在制动钳体101上，当转动环105转动时，转动环105可以驱动推力组件120沿转动环105的轴线移动，以使推力组件120推动活塞104朝向第一制动块102移动，从而使第一制动块102压紧制动盘103，输出制动力。也就是说，液压驱动单元200和转动环105均能使活塞104朝向第一制动块102移动，并使第一制动块102压紧制动盘103，实现制动。

并且，该盘式制动器100可以具有行车制动状态和紧急制动状态，在行车制动状态，液压驱动单元200可以驱动活塞104朝向第一制动块102移动，以使第一制动块102压紧制动盘103，实现行车制动；在紧急制动状态，转动环105驱动推力组件120沿转动环105的轴线移动，进而推动活塞104朝向第一制动块102移动，以使第一制动块102压紧制动盘103，实现紧急制动。也就是说，当行车制动的动力源不能有效进行工作时，例如当液压驱动单元200的管路损坏，无法向油腔106提供液压力时，转动环105能够提供制动力，实现制动，可靠性强，安全性能高。

进一步地，如图4所示，盘式制动器100还可以包括复位弹簧107和拉索108。首先，转动环105可以通过安装臂140可周向转动地安装在制动钳体101上，为了避免对转动环105造成磨损，在具体进行装配时，在转动环105与制动钳体101之间可以设置有防磨垫110，以减少转动环105在转动过程中的磨损。转动环105上可以设置有拉臂109，例如该拉臂109可以沿转动环105的径向固定在转动环105的外壁上，具体可以采用紧固件连接或者焊接的方式固定在转动环105的外壁上。而上述的复位弹簧107可以套设在转动环105的外壁上，该复位弹簧107与拉臂109固定连接。该拉臂109可以连接于拉索108，当拉动拉索108时，拉索108可以使拉臂109克服复位弹簧107的弹性力而转动并带动转动环105转动，以使推力组件120背离第一制动块102移动，在此过程中，复位弹簧107发生弹性变形，此时，推力组件120不输出制动力。当释放拉索108时，复位弹簧107会由形变状态恢复至初始的未形变状态，在此形变恢复过程中，该复位弹簧107的弹性力可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。

换言之，当拉索108处于被拉动的张紧状态时，第一制动块102不对制动盘103提供制动力；而当拉索108处于被释放状态下时，第一制动块102对制动盘103提供制动力。也就是说，在松开拉索108时，第一制动块102便可以压紧制动盘103，相比于拉动拉索108，松开拉索108更为容易，无需提供较大的力矩便能够使第一制动块102输出制动力，具有很强的操作性。另外，此处还有一点需要作出说明的是，上述的“拉动”一词可以理解为在拉索108远离拉臂109的一端施加一定作用的力，并且该力的大小能够使上述的复位弹簧107发生弹性形变；对应的，上述的“释放”一词可以理解为使施加在拉索108远离拉臂109的一端的使复位弹簧107发生弹性形变的力消失。

进一步地，如图4所示，推力组件120可以包括推力杆121和推力弹簧122，推力杆121可轴向移动且周向锁止地安装在制动钳体101上，在一种可选的实施方式中，推力杆121可以通过花键可轴向移动且周向锁止地安装在制动钳体101上。推力杆121的一端可以与转动环105螺纹连接，以形成丝杠螺母副。例如，该推力杆121和转动环105可以形成为滚珠丝杠螺母副，该滚珠丝杠螺母副的摩擦力小，运行平稳，能使推力杆121在轴向平稳地移动。该推力杆121的另一端可以伸入活塞104内，推力弹簧122可以用于向推力杆121施加使其朝向活塞104移动的弹性力。可选地，推力杆121的外周面上可以形成有沿推力杆121的径向延伸的环状安装板1212，上述推力弹簧122的一端与制动钳体101抵顶，另一端与上述的环状安装板1212抵顶，该推力弹簧122向推力杆121施加一个使其朝向第一制动块102移动的弹性力，以使推力杆121在轴向运动的过程中具备足够的驱动力，还能使推力杆121的运动更加平稳。

此外，如图4所示，推力杆121可以上套设有环形密封圈123，环形密封圈123夹持在制动钳体101与推力杆121之间，以实现对制动钳体101和推力杆121之间的密封，进而对油腔106内的液压油进行密封，防止泄露。并且，活塞104与制动钳体101之间可以设置有弹性密封圈124，该弹性密封圈124固定在制动钳体101的内壁上并夹持在制动钳体101和活塞104之间，以保证对油腔106内的液压油进行密封，防止泄露。

而且，弹性密封圈124可以用于在解除制动时使活塞104朝向远离第一制动块102的方向移动并复位，具体地，由于弹性密封圈124具有弹性形变特性，当液压油推动活塞104朝向第一制动块102移动时，或者，当转动环105通过推力组件120推动活塞104朝向第一制动块102移动时，弹性密封圈124发生形变并储备使活塞104朝向远离第一制动块102的方向移动的弹性力，当推力组件120施加到活塞104上的推动力消失或减小时，活塞104在弹性密封圈124的弹性力作用下朝向远离第一制动块102的方向移动以复位，实现制动的解除。

另外，当第一制动块102因与制动盘103摩擦而磨损，并导致第一制动块102与制动盘103之间的制动间隙增大时，弹性密封圈124还可以起到自动调节活塞104的位置、补偿制动间隙的作用。具体地，在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间未产生过量制动间隙，则活塞104在弹性密封圈124的弹性形变范围内便可移动到使第一制动块102压紧制动盘103的位置，此时，活塞104与弹性密封圈124之间未产生相对移动，在制动结束后，活塞104可以在弹性密封圈124的弹性力作用下回到其初始位置。在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间已产生过量制动间隙，则活塞104需要移动更远的距离才能克服第一制动块102与制动盘103之间的过量制动间隙，使第一制动块102压紧制动盘103。也就是说，活塞104在弹性密封圈124的弹性形变范围内无法使第一制动块102移动到能够压紧制动盘103的位置，此时活塞104在推力组件120的推动下继续朝向第一制动块102移动，从而使活塞104与弹性密封圈124产生相对位移，直到活塞104移动到能够使第一制动块102移动到能够压紧制动盘103的位置。在制动结束后，活塞104在弹性密封圈124的弹性力作用下朝向远离第一制动块102的方向移动，但由于在之前的制动过程中活塞104与弹性密封圈124之间产生了相对位移，活塞104在弹性密封圈124的弹性力下无法再回到其初始位置，即活塞104此时只能回到相对于其初始位置更靠近第一制动块102的一个位置，从而弥补了第一制动块102与制动盘103之间过量的制动间隙，使制动响应速度不会因第一制动块102的磨损而减慢。

进一步地，当活塞104的位置进行自动调整以后，为相应地调整推力组件120的位置，避免推力组件120与活塞104之间的间隙增大，影响制动响应速度，推力组件120还可以包括间隙调节螺杆125，推力杆121上形成有沿其轴向延伸的螺纹凹槽1211，螺纹凹槽1211的内表面形成有内螺纹，间隙调节螺杆125的外周面上形成有外螺纹，间隙调节螺杆125的一端与活塞104抵顶，另一端与螺纹凹槽1211形成螺旋副，该螺旋副的螺纹升角大于其自锁角，且内螺纹与外螺纹之间在间隙调节螺杆125的轴向具有间隙，活塞104内设置有间隙调节弹簧1041，间隙调节弹簧1041用于向间隙调节螺杆125施加使其抵顶活塞104的弹性力。这里，内螺纹与外螺纹之间在间隙调节螺杆的轴向具有间隙指的是，内螺纹的螺距与外螺纹的螺距不相等，也就是说，每圈外螺纹并不是夹持在相邻两圈内螺纹之间的，每圈外螺纹与相邻两圈内螺纹之间具有间隙，换言之，间隙调节螺杆125能够在外力作用下克服该间隙而发生轴向移动。

这样，在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间未产生过量制动间隙，由于间隙调节弹簧1041是设置在活塞104内的，且间隙调节弹簧1041用于向间隙调节螺杆125施加使其抵顶活塞104的弹性力，当活塞104朝向第一制动块102移动时，间隙调节螺杆125在间隙调节弹簧1041的弹性力作用下克服其外螺纹与螺纹凹槽1211的之间的间隙而发生轴向移动，也就是说，间隙调节螺杆125随活塞104同步朝向第一制动块102移动，且间隙调节螺杆125始终与活塞104保持抵顶状态。在制动解除时，活塞104在弹性密封圈124的弹性力作用下回位，且间隙调节螺杆125在活塞104的推动下克服其外螺纹与螺纹凹槽1211的之间的间隙发生轴向移动并回到其初始位置。换言之，在第一制动块102与制动盘103之间未产生过量制动间隙时，无论是在制动过程中还是在解除制动的过程中，间隙调节螺杆125能够因其外螺纹与螺纹凹槽1211的之间存在间隙而发生轴向移动，并始终与活塞104保持抵顶状态。

在制动时，若第一制动块102与制动盘103之间已产生过量制动间隙，则当间隙调节螺杆125在随活塞104的移动过程中虽然已经完全克服了其外螺纹与螺纹凹槽1211的内螺纹之间的间隙(即每圈外螺纹与其相邻的内螺纹已经处于抵顶状态)，但活塞104还没有移动到能够使第一制动块102抵顶制动盘103的位置，此时，活塞104将在液压油的作用力下继续朝向第一制动块102移动，并逐渐与间隙调节螺杆125之间产生间隙，间隙调节螺杆125与活塞104之间的摩擦力逐渐减小，间隙调节弹簧1041被间隙调节螺杆125压缩，由于间隙调节螺杆125与螺纹凹槽1211形成螺旋副的螺纹升角大于其自锁角(即该螺纹副为非自锁螺纹副)，当间隙调节螺杆125与活塞104之间的间隙增大到一定程度时，间隙调节螺杆125将在间隙调节弹簧1041的弹性力作用下边转动边沿螺纹凹槽1211的轴线朝向靠近活塞104的方向移动，从而缩小其与活塞104之间的距离，直到与活塞104重新抵顶，也就是说，间隙调节螺杆125相对于螺纹凹槽1211伸长了一定距离。在解除制动时，如上文所述，由于活塞104在制动过程中与弹性密封圈124发生了相对移动，活塞104在弹性密封圈124的弹性力下无法再回到其初始位置，即活塞104此时只能回到相对于其初始位置更靠近第一制动块102的一个位置，在活塞104回位的过程中，活塞104向间隙调节螺杆125施加使其远离第一制动块102移动的作用力，从而使间隙调节螺杆125克服其外螺纹与螺纹凹槽1211的内螺纹之间的间隙直接轴向移动并复位。换言之，在制动间隙调节之后，活塞104和间隙调节螺杆125调节后的位置都比其初始位置更靠近第一制动块102，且活塞104和间隙调节螺杆125在调节后也处于抵顶状态，这样在紧急制动时，推力组件120无需克服任何间隙便可直接推动活塞104移动，避免推力组件120因未随活塞104位置的改变而适应性地调整其位置，导致推力组件120与活塞104之间的间隙增大而影响紧急制动的响应速度。

为保证间隙调节螺杆125在抵顶活塞104内壁时不发生转动或停止转动，以避免间隙调节过量，间隙调节螺杆125与活塞104抵接的端面可以形成为摩擦端面，和/或活塞104与间隙调节螺杆125抵接的表面可以形成为摩擦表面，从而增加间隙调节螺杆1023与活塞104之间的摩擦力。该摩擦端面或摩擦表面可以形成为凹凸不平的粗糙面，以增加间隙调节螺杆125和活塞104之间的摩擦力，当间隙调节螺杆125抵顶活塞104时，可以限制间隙调节螺杆125相对于活塞104的周向转动。

如图4所示，间隙调节螺杆125可以形成为T形且可以包括杆部1251和头部1252，杆部1251可以连接于螺纹凹槽1211，例如该杆部1251的外周面上可以形成有外螺纹，该外螺纹可以和螺纹凹槽1211内的内螺纹相配合。从而实现杆部1251与推力杆121的连接，并且该杆部1251可以在推力杆121的螺纹凹槽1211内轴向的移动。头部1252可以抵顶于活塞104，杆部1251上可以套设有第一轴承126，第一轴承126可以夹持在间隙调节弹簧1041与头部1252之间，以减小间隙调节螺杆125在周向转动过程中对间隙调节弹簧1041造成磨损，延长使用寿命。

可选地，活塞104上用于紧靠第一制动块102的端面上可以设置有第一周向锁止结构，第一制动块102与活塞104紧靠的端面上可以形成有第二周向锁止结构，当活塞104与所第一制动块102抵顶时，第一周向锁止结构与第二周向锁止结构相互配合，以使活塞104周向锁止地抵接于第一制动块102，防止间隙调节螺杆125的转动带动活塞104转动。

在一种可选的实施方式中，活塞104用于与紧靠第一制动块102的端面上可以形成有多个朝向第一制动块102延伸的凸起部，对应地，第一制动块102上与活塞104贴合的端面可以形成有与上述的凸起部配合的凹槽，活塞104上的凸起部插接在第一制动块102的凹槽内，以实现活塞104的周向锁止。但是本公开并不对第一周向锁止结构和第二周向锁止结构的具体类型作限定，也可以采用其他类型的周向锁止结构实现活塞104的周向锁止。

另外，如图5和图6所示，图中还出了一种与盘式制动器100相配合使用的液压驱动单元200的示意简图。盘式制动器100的制动钳体101上可以形成有与油腔106连通的通油口1011，液压驱动单元200可以包括油箱201、油泵202和换向阀203，油箱201可以与油泵202连接，换向阀203可以连接在油泵202与通油口1011之间，以使油泵202向油腔106输送液压油，从而驱动活塞104向第一制动块102移动以压紧制动盘103，实现车辆的制动。通过换向阀203换向可以使油泵202与油腔106连通，从而通过改变油腔106内的油压大小，以驱动活塞104向第一制动块102移动以压紧制动盘103。当无需使活塞104移动时，即保持活塞104的位置时，可以通过换向阀104换向并断开油泵202与油腔106之间的连通，从而使油腔106内的油压大小保持不变。

可选地，制动钳体101上可以设置与油腔106连通的泄气阀1012，该泄气阀1012用于排放油腔内106的气体。

进一步地，如图5和图6所示，液压驱动单元200还可以包括蓄能器204，蓄能器204的进油口可以与油泵202的出油口连通，换向阀203可以为三位三通电磁阀，三位三通电磁阀的进油口P可以与油泵202的出油口和蓄能器204的出油口连通，三位三通电磁阀的回油口T可以与油箱201连通，三位三通电磁阀的工作油口A可以通过通油口1011与油腔106连通。

在需要该液压驱动单元200提供制动力时，三位三通电磁阀的工作油口A可以与三位三通电磁阀的进油口P连通。油箱201内的液压油可以通过油泵202的驱动下经由三位三通电磁阀的进油口P、三位三通电磁阀的工作油口A以及通油口1011不断地注入至油腔106内，油腔106内的压力不断增大进而驱动活塞104朝向第一制动块102的方向移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的驻车制动。

在无需该液压驱动单元200提供制动力时，三位三通电磁阀的工作油口A可以与三位三通电磁阀的回油口T连通。油腔106内的液压油经由通油口1011、三位三通电磁阀的工作油口A以及三位三通电磁阀的回油口T流回至油箱201内，在此过程中，油腔106内的液压油不断减少，油腔106内的压力也不断减小，活塞104可以在弹性密封圈124的弹性力的作用下远离第一制动块102，以使第一制动块102与制动盘103之间相间隔，实现制动解除。

进一步地，为提高本公开提供的液压驱动单元200的可靠性和安全性，当三位三通电磁阀断电时，三位三通电磁阀的工作油口A可以与其进油口P连通。通过上述设置，当整个线控制动系统因为整车掉电而断电时，三位三通电磁阀的工作油口A可以与其进油口P自动连通，油腔106内的液压油不断增加并且压力不断增大，进而驱动活塞104朝向第一制动块102的方向移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。

也就是说，当整个线控制动系统因为整车掉电而断电，可以实现车辆的驻车制动，从而使本公开提供的线控制动系统具有较高的安全性能。当需要人工解除制动时，可以通过手动操作三位三通电磁阀，使其工作油口A与回油口T连通以使液压油流回至油箱201内，实现车辆制动的解除。

此外，为提高液压驱动单元200的响应速度，液压驱动单元200还可以包括蓄能器204，蓄能器204的进油口可以与油泵202的出油口连通，三位三通电磁阀的进油口P可以与蓄能器204的出油口连通。换言之，蓄能器204连接在油泵202与出油口之间，油泵202可以先将油箱201中的液压油泵送至蓄能器204内，使蓄能器204储存一定压力的液压油，当需要向油腔106内输送液压油时，蓄能器204可以直接将液压油输送至油腔106内，快速地使油腔106内的液压油压力达到预设压力值，从而提高液压驱动单元200的响应速度。

以上主要是一种可以应用本公开中的拉索操纵装置300的盘式制动器100的结构及原理说明，另外还对与盘式制动器100相配合使用的液压驱动单元200进行了说明。以下部分主要是对拉索操纵装置300结合至上述的盘式制动器100后如何使用作出的概括性说明。

由上可知的是，在一种实施方式中，在车辆的乘员舱内可以布置有按钮306，按下该按钮306可实现对车辆的紧急制动或者驻车制动。具体工作过程如下：驾驶员通过按下按钮306后可以使拉索操纵装置300内的离合器302处于分离状态(详细说明可见上文)，当离合器302处于分离状态以后，拉索操纵装置300内的螺母3032、主动轮3051以及从动轮3052可以相对于传动轴304空转，第一丝杠3031释放盘式制动器100的拉索108，盘式制动器100中的复位弹簧107可以驱动拉臂109和转动环105转动，以使推力组件120朝向第一制动块102移动，进一步使第一制动块102压紧制动盘103，实现车辆的制动。而当按钮306处于未按压的初始状态下时，离合器302处于接合状态(详细说明可见上文)，通过电机301输出的扭矩可以通过传动轴304、主动轮3051、从动轮3052等驱动螺母3032转动，从而使第一丝杠3031沿螺母3032的轴线方向移动并拉动盘式制动器100的拉索108，使盘式制动器100的第一制动块102远离制动盘103，不对车辆进行制动。

本公开还提供一种线控制动系统，该线控制动系统可以包括盘式制动器100和上述的用于盘式制动器的拉索操纵装置300。

本公开另外还提供一种车辆，该车辆包括上述的线控制动系统。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种用于盘式制动器的拉索操纵装置，其特征在于，所述拉索操纵装置(300)包括电机(301)、离合器(302)、丝杠机构(303)、传动轴(304)、传动机构(305)、拉索(108)、变速箱(310)、以及相互啮合的蜗轮(308)和蜗杆(309)，所述丝杠机构(303)包括第一丝杠(3031)和套装在所述第一丝杠(3031)上的螺母(3032)，所述丝杠机构(303)的螺纹升角大于其自锁角，所述拉索(108)的一端与所述第一丝杠(3031)连接，另一端用于与盘式制动器(100)的拉臂(109)连接，所述电机(301)用于驱动所述传动轴(304)转动，所述传动轴(304)通过所述传动机构(305)连接于所述螺母(3032)，所述离合器(302)用于接合或断开所述传动机构(305)与所述传动轴(304)之间的传动连接，在所述离合器(302)处于接合状态时，所述传动轴(304)通过所述传动机构(305)驱动所述螺母(3032)转动，以使所述第一丝杠(3031)沿所述螺母(3032)的轴线移动并拉动所述拉索(108)，从而使所述盘式制动器(100)不输出制动力，在所述离合器(302)处于分离状态时，所述螺母(3032)和所述传动机构(305)相对于所述传动轴(304)空转并释放所述拉索(108)，以使所述盘式制动器(100)输出制动力，

所述蜗轮(308)用于驱动所述传动轴(304)转动，所述电机(301)的第一输出轴(3011)与所述变速箱(310)的输入轴连接，所述变速箱(310)的第二输出轴(3101)与所述蜗杆(309)连接。

2.根据权利要求1所述的用于盘式制动器的拉索操纵装置，其特征在于，所述传动机构(305)包括主动轮(3051)和从动轮(3052)，所述主动轮(3051)空套在所述传动轴(304)上并通过所述离合器(302)选择性地传动连接于所述传动轴(304)，所述从动轮(3052)套装在所述螺母(3032) 上，所述主动轮(3051)与所述从动轮(3052)相互啮合。

3.根据权利要求2所述的用于盘式制动器的拉索操纵装置，其特征在于，所述离合器(302)包括操纵杆(3021)、楔形块(3022)、预紧弹簧(3024)以及滚珠(3023)，所述传动轴(304)上形成有供所述操纵杆(3021)穿过的第一空腔(3041)，所述第一空腔(3041)沿所述传动轴(304)的轴向延伸，所述传动轴(304)上还形成有两端均开放的第二空腔(3042)，所述第二空腔(3042)沿所述传动轴(304)的径向延伸，所述滚珠(3023)可移动地设置在所述第二空腔(3042)内，所述楔形块(3022)位于所述滚珠(3023)与所述操纵杆(3021)之间，且所述楔形块(3022)与所述操纵杆(3021)楔形面配合，所述预紧弹簧(3024)设置在所述第二空腔(3042)内，且所述预紧弹簧(3024)的一端与所述滚珠(3023)抵顶，另一端与所述楔形块(3022)抵顶，当所述操纵杆(3021)沿第一方向(C)移动时，所述楔形块(3022)朝向所述第二空腔(3042)移动，以驱动所述滚珠(3023)抵顶所述主动轮(3051)，从而使所述离合器(302)处于接合状态，当所述操纵杆(3021)沿不同于所述第一方向(C)的第二方向(B)移动时，所述楔形块(3022)背离所述第二空腔(3042)移动，以使所述滚珠(3023)与所述主动轮(3051)间隔，从而使所述离合器(302)处于分离状态。

4.根据权利要求3所述的用于盘式制动器的拉索操纵装置，其特征在于，所述操纵杆(3021)包括直杆部(30211)和从所述直杆部(30211)的一端朝向背离所述直杆部(30211)的方向延伸的楔形部(30212)，所述楔形部(30212)的横截面形成为梯形，所述楔形块(3022)与所述楔形部(30212)楔形面配合。

5.根据权利要求3所述的用于盘式制动器的拉索操纵装置，其特征在于，所述拉索操纵装置(300)还包括用于操纵所述操纵杆(3021)沿所述第二方向(B)移动的按钮(306)、以及用于驱动所述操纵杆(3021)沿所述第一方向(C)移动的回位弹簧(307)，所述按钮(306)设置在所述操纵杆(3021)远离所述传动轴(304)的一端，所述回位弹簧(307)的一端与所述传动轴(304)抵顶，另一端与所述操纵杆(3021)抵顶。

6.根据权利要求1所述的用于盘式制动器的拉索操纵装置，其特征在于，所述盘式制动器(100)为多个，多个所述盘式制动器(100)分别用于制动车辆左轮(400)和车辆右轮(500)，所述拉索操纵装置(300)还包括拉索平衡器(320)，所述拉索平衡器(320)将所述拉索(108)分成第一部分(1081)和第二部分(1082)，所述第一部分(1081)与用于制动所述车辆左轮(400)的所述盘式制动器(100)上的所述拉臂(109)连接，所述第二部分(1082)与用于制动所述车辆右轮(500)的所述盘式制动器(100)上的所述拉臂(109)连接，或者；

所述盘式制动器(100)为多个，多个所述盘式制动器(100)分别用于制动车辆左轮(400)和车辆右轮(500)，所述丝杠机构(303)还包括与所述螺母(3032)螺纹连接的第二丝杠(3033)，所述第一丝杠(3031)与所述第二丝杠(3033)相对设置且所述第一丝杠(3031)的螺纹方向与所述第二丝杠(3033)的螺纹方向相反，所述拉索(108)为两根，一根所述拉索(108)连接在所述第一丝杠(3031)与用于制动所述车辆左轮(400)的所述盘式制动器(100)上的所述拉臂(109)之间，另一根所述拉索(108)连接在所述第二丝杠(3033)与用于制动所述车辆右轮(500)的所述盘式制动器(100)上的所述拉臂(109)之间。

7.根据权利要求1所述的用于盘式制动器的拉索操纵装置，其特征在于，所述拉索操纵装置(300)还包括壳体，所述螺母(3032)可周向转动且轴向锁止地设置在所述壳体内，且所述螺母(3032)与所述壳体之间设置有轴承(340)。

8.一种线控制动系统，其特征在于，所述线控制动系统包括盘式制动器(100)和权利要求1-7中任一项所述用于盘式制动器的拉索操纵装置(300)。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求8所述的线控制动系统。

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