CN212401167U - 具有主动制动和驻车制动功能的制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其包括壳体，壳体的一侧设置有制动主缸，制动主缸具有活塞，壳体上设置一螺母，一螺杆与螺母螺纹连接；壳体上设置一电机，电机驱动螺母旋转，从而通过螺母的螺纹驱动螺杆直线移动；在螺杆的行程中，螺杆的第一端可抵靠在制动主缸的活塞上以推动活塞向制动主缸一侧移动，从而实现主动制动。本实用新型的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置可实现主动制动功能，适用于无人驾驶物流车线控制动系统，可根据需求，控制制动力大小，实现主动制动、结构紧凑、成本低；采用螺杆传动方式，不仅可以实现主动制动，当电机断电时，螺杆传动副自锁，实现驻车制动。

Description

具有主动制动和驻车制动功能的制动装置

技术领域

本实用新型属于汽车制动技术领域，尤其涉及一种用于自动驾驶车辆的具有主动制动和驻车制动功能的电液制动装置。

背景技术

目前，国内对于自动驾驶车辆的研究，尚处于初级阶段，且自动驾驶技术的研究主要集中在整车控制技术、环境感知技术和路径规划技术上。对于车辆转向控制、制动控制和油门控制研究尚少，尤其是车辆制动系统。

传统汽车的液压制动系统都是由驾驶员通过踩踏制动踏板施加制动力。随着自动驾驶技术的发展，自动驾驶车辆要求制动系统在没有驾驶员操作的情况下能够主动对车辆实施制动。目前能够实现主动制动的制动装置多为电动助力或ESC （ElectronicStability Controller.车身电子稳定性控制系统），同时保留有制动踏板等操纵装置，多用于自动驾驶的乘用车，例如中国专利CN201720443548.2中公开的结构。上述两种制动装置用于无人驾驶物流车等相关领域时，结构复杂、体积大、控制难度大、成本较高。

此外，自动驾驶车辆除行车制动外同时也需要驻车制动，传统汽车大多配置行车制动、驻车制动两套系统。对于自动驾驶车辆而言，协同控制行车制动和驻车制动两套系统比较复杂。因此，设计一款结构简单、成本较低且能够同时满足自动驾驶车辆行车制动及驻车制动需求的制动装置是亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型提供一种结构简单、体积小的，同时具有主动制动和驻车制动功能的制动装置。

本实用新型的技术方案是提供一种具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其用于自动驾驶车辆以实现主动制动和驻车制动功能，其包括壳体，所述壳体的一侧设置有采用液压结构的制动主缸，所述制动主缸具有用于制动的活塞，所述壳体上通过第一轴承可转动地设置一螺母，一螺杆与所述螺母螺纹连接；所述壳体上设置一电机，所述电机驱动所述螺母旋转，从而通过所述螺母的螺纹驱动所述螺杆直线移动；在所述螺杆的行程中，所述螺杆的第一端可抵靠在所述制动主缸的活塞上以推动所述活塞向所述制动主缸一侧移动，从而实现主动制动；在主动制动的状态下，所述电机断电后，所述螺杆受到所述螺母的螺纹的限位而静止，从而实现驻车制动。

优选的，所述电机通过齿轮减速机构给所述螺母提供旋转动力，所述齿轮减速机构包括大齿轮、惰轮轴、惰轮齿轮和小齿轮，所述大齿轮通过其中心孔套设在所述螺母上，所述惰轮轴通过第二轴承可转动地设置在所述壳体内，所述惰轮齿轮通过其中心孔套设在所述惰轮轴上，所述小齿轮通过其中心孔套设在所述电机的输出轴上，所述惰轮齿轮与大齿轮啮合，所述惰轮齿轮与小齿轮啮合，从而实现从所述电机到小齿轮、惰轮齿轮、大齿轮和螺母的减速传动。

优选的，所述大齿轮与所述螺母过盈配合，所述惰轮齿轮与所述惰轮轴过盈配合，所述小齿轮与所述电机的输出轴过盈配合。

优选的，所述活塞具有一凹陷的球窝，所述螺杆的第一端具有伸入所述球窝的球头，在制动主缸未制动的状态下，所述球头位于所述球窝中，且不与所述球窝内壁接触。

优选的，所述螺杆的第二端固定设置一圆形的导向盘，所述导向盘上设置一贯穿的导向孔，所述壳体上固定设置一穿过所述导向孔的导向销，所述导向销平行于所述螺杆地设置在所述壳体上。

优选的，所述导向盘通过沉头螺钉固定设置在所述螺杆的第二端。

优选的，所述制动主缸和电机均设置在所述壳体的同一侧，所述壳体的另一侧向外凸出以形成一收容所述螺杆的凹孔。

优选的，所述壳体通过连接法兰连接所述制动主缸，所述电机通过螺栓连接在所述壳体上。

本实用新型的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置可实现主动制动功能，适用于无人驾驶物流车线控制动系统，可根据需求，控制制动力大小，实现主动制动、结构紧凑、成本低；本实用新型采用螺杆传动方式，不仅可以实现主动制动，当电机断电时，螺杆传动副自锁，实现驻车制动；本实用新型在本体机构不变的情况下，可根据不同规格制动主缸适配连接法兰，适用不同尺寸、重量的无人驾驶车辆的主动制动需求，适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型最佳实施例的制动装置的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型的一种具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其用于自动驾驶车辆以实现主动制动和驻车制动功能。本实用新型的一种具有主动制动和驻车制动功能的制动装置包括壳体1，壳体1的一侧通过连接法兰2设置有采用液压结构的制动主缸3，制动主缸3具有用于制动的活塞31。连接法兰2可以根据需要，进行调整，以适应不同的制动主缸3。壳体1上通过第一轴承9可转动地设置一螺母8，一螺杆7与螺母8螺纹连接。与制动主缸3同侧的壳体1上通过螺栓设置一电机15。电机15通过齿轮减速机构驱动螺母8旋转，从而通过螺母8的螺纹驱动螺杆7沿自身轴线直线移动。螺杆7与活塞31同轴设置，在螺杆7的行程中，螺杆7的第一端可抵靠在制动主缸3的活塞31上以推动活塞31向制动主缸3一侧移动，从而实现主动制动；在主动制动的状态下，电机15断电后，螺杆7受到螺母8的螺纹的限位而静止，从而实现驻车制动。

电机15通过齿轮减速机构给螺母8提供旋转动力，而非结构较为复杂的减速箱。齿轮减速机构包括大齿轮10、惰轮轴11、惰轮齿轮13和小齿轮14，大齿轮10通过其中心孔套设在螺母8上，惰轮轴11通过第二轴承12可转动地设置在壳体1内，惰轮齿轮13通过其中心孔套设在惰轮轴11上，小齿轮14通过其中心孔套设在电机15的输出轴上，惰轮齿轮13与大齿轮10啮合，惰轮齿轮13与小齿轮14啮合，从而实现从电机15到小齿轮14、惰轮齿轮13、大齿轮10和螺母8的减速传动。大齿轮10与螺母8过盈配合，惰轮齿轮13与惰轮轴11过盈配合，小齿轮14与电机15的输出轴过盈配合。此结构即可满足电机15的减速比，相对于减速箱，其结构简单，体积小，且易于维护。

活塞31具有一凹陷的球窝32，螺杆7的第一端具有伸入球窝32的球头71，在制动主缸3未制动的状态下，球头71位于球窝32中，且不与球窝32内壁接触。通过球头来驱动活塞31移动，实现制动。

螺杆7的第二端通过沉头螺钉6固定设置一圆形的导向盘5。导向盘5上设置一贯穿的导向孔（未图示），壳体1上固定设置一穿过导向孔的导向销4，导向销4平行于螺杆7地设置在壳体1上。通过此结构，使得螺母8旋转的过程中，螺杆7被限位，而不随螺母8旋转，从而仅能做直线移动。

进一步地，制动主缸3和电机15均设置在壳体1的同一侧，壳体1的另一侧向外凸出以形成一收容螺杆7的凹孔18。此结构使得本实用新型结构更紧凑，体积小。

本实用新型的工作原理：本制动装置在接收到主动制动指令时，电机15的输出轴旋转经过所述小齿轮14、惰轮齿轮13、大齿轮10带动螺母8旋转；导向销4限制螺杆7绕轴向的旋转，在螺母8的作用下，螺杆7向靠近制动主缸3一侧移动，推动制动主缸3活塞31，产生制动压力实现主动制动。电机15反向旋转，从而解除制动。

制动装置在接收到驻车制动指令时，电机15输出轴旋转经过小齿轮14、惰轮齿轮13、大齿轮10带动螺母8旋转；导向销4限制螺杆7绕轴向的旋转，在螺母8的作用下，螺杆7向靠近制动主缸3一侧移动，推动制动主缸3活塞31，产生预设的制动压力，电机15断电后，由于螺杆7传动的自锁作用，螺杆7连同制动主缸3活塞31停留在预设的位置，制动系统中保持有预设的制动压力，实现驻车制动。

以上实施例仅为本实用新型其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其用于自动驾驶车辆以实现主动制动和驻车制动功能，其包括壳体（1），所述壳体（1）的一侧设置有采用液压结构的制动主缸（3），所述制动主缸（3）具有用于制动的活塞（31），其特征在于：所述壳体（1）上通过第一轴承（9）可转动地设置一螺母（8），一螺杆（7）与所述螺母（8）螺纹连接；所述壳体（1）上设置一电机（15），所述电机（15）驱动所述螺母（8）旋转，从而通过所述螺母（8）的螺纹驱动所述螺杆（7）直线移动；在所述螺杆（7）的行程中，所述螺杆（7）的第一端可抵靠在所述制动主缸（3）的活塞（31）上以推动所述活塞（31）向所述制动主缸（3）一侧移动，从而实现主动制动；在主动制动的状态下，所述电机（15）断电后，所述螺杆（7）受到所述螺母（8）的螺纹的限位而静止，从而实现驻车制动。

2.根据权利要求1所述的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其特征在于：所述电机（15）通过齿轮减速机构给所述螺母（8）提供旋转动力，所述齿轮减速机构包括大齿轮（10）、惰轮轴（11）、惰轮齿轮（13）和小齿轮（14），所述大齿轮（10）通过其中心孔套设在所述螺母（8）上，所述惰轮轴（11）通过第二轴承（12）可转动地设置在所述壳体（1）内，所述惰轮齿轮（13）通过其中心孔套设在所述惰轮轴（11）上，所述小齿轮（14）通过其中心孔套设在所述电机（15）的输出轴上，所述惰轮齿轮（13）与大齿轮（10）啮合，所述惰轮齿轮（13）与小齿轮（14）啮合，从而实现从所述电机（15）到小齿轮（14）、惰轮齿轮（13）、大齿轮（10）和螺母（8）的减速传动。

3.根据权利要求2所述的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其特征在于：所述大齿轮（10）与所述螺母（8）过盈配合，所述惰轮齿轮（13）与所述惰轮轴（11）过盈配合，所述小齿轮（14）与所述电机（15）的输出轴过盈配合。

4.根据权利要求1所述的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其特征在于：所述活塞（31）具有一凹陷的球窝（32），所述螺杆（7）的第一端具有伸入所述球窝（32）的球头（71），在制动主缸（3）未制动的状态下，所述球头（71）位于所述球窝（32）中，且不与所述球窝（32）内壁接触。

5.根据权利要求4所述的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其特征在于：所述螺杆（7）的第二端固定设置一圆形的导向盘（5），所述导向盘（5）上设置一贯穿的导向孔，所述壳体（1）上固定设置一穿过所述导向孔的导向销（4），所述导向销（4）平行于所述螺杆（7）地设置在所述壳体（1）上。

6.根据权利要求5所述的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其特征在于：所述导向盘（5）通过沉头螺钉（6）固定设置在所述螺杆（7）的第二端。

7.根据权利要求1所述的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其特征在于：所述制动主缸（3）和电机（15）均设置在所述壳体（1）的同一侧，所述壳体（1）的另一侧向外凸出以形成一收容所述螺杆（7）的凹孔（18）。

8.根据权利要求1所述的具有主动制动和驻车制动功能的制动装置，其特征在于：所述壳体（1）通过连接法兰（2）连接所述制动主缸（3），所述电机（15）通过螺栓连接在所述壳体（1）上。

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