CN214304948U - 一种肘杆增力式电子机械制动器 - Google Patents

Abstract

一种肘杆增力式电子机械制动器，包括卡钳、密封盖、左摩擦片、右摩擦片、制动盘、电机减速机组件、第一电磁铁组件、第二电磁铁组件、第三电磁铁组件、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、轮速传感器、控制器、制动踏板传感器；控制器根据控制策略控制第二电磁铁组件、第三电磁铁组件分别与第一电磁铁组件之间相吸或相斥，作用力的大小通过电流控制，同时控制电机减速机组件工作带动丝杆旋转推动第一电磁铁组件朝着制动盘方向移动，进而通过推杆推动第三滑块。本实用新型采用电机和电磁铁组件组合产生动力源，充分利用肘杆增力特性进行制动增力，能够有效解决单纯电机制动导致的堵转问题，可以快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性。

Description

一种肘杆增力式电子机械制动器

技术领域

本实用新型涉及汽车制动器，尤其涉及一种肘杆增力式电子机械制动器。

背景技术

近年来我国新能源汽车得到了快速发展，然而新能源汽车依然有很多技术问题尚未得到有效解决，其中关键问题就是续驶里程低。但又不能单纯通过增加电池数量的方式来提高电池容量，为了提高新能源车的续驶里程，经常以牺牲驾驶员的乘坐舒适性的方法来解决，比如去掉空调。通过减少附属件的电能消耗来提高新能源车的续驶里程也是一种有效的技术手段。

目前车辆制动系统主要采用液压制动的模式。常规燃油车辆制动系统是通过取发动机喉管处的真空来辅助制动增力，以减少驾驶员的制动踏板操作力强度；而新能源汽车是采用额外增加真空泵的方法来实现制动辅助增力，这样会导致电能额外消耗，进而影响续驶里程。液压制动系统本身存在一定的弊端，例如：1.制动管路长，导致制动滞后；2.制动液需要更换，增加污染等。

汽车业内皆认为采用线控制动系统来取代常规液压制动系统是必然趋势，线控制动系统较常规液压制动系统具有更多优点：1.响应速度快，有效缩短制动距离，提高车辆制动安全性；2.采用控制线路，减少对车辆安装空间的依赖。

现有的线控制动系统主要采用电机作为制动动力源，通过减速机构进行降速增扭和动力传递，由于摩擦片和制动盘之间的制动间隙很小，因而制动电机在制动时经常处于堵转状态，对电机的性能要求极高，进而导致价格高昂；同时还难以解决电机扭矩和结构尺寸之间的矛盾，制约了市场推广应用。

综上所述，如何解决线控制动系统所用制动电机存在的技术缺陷，是目前急需解决的关键问题。因此，另辟蹊径，研究一种新型的线控制动器成为必要。

发明内容

本实用新型针对目前现有制动系统存在的不足，提供一种肘杆增力式电子机械制动器，采用电机和电磁铁组合产生动力源，充分利用肘杆增力特性进行制动增力，能够有效解决单纯电机制动导致的堵转问题，可以快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性。

本实用新型是通过如下技术措施实现的：

一种肘杆增力式电子机械制动器，包括卡钳、密封盖、左摩擦片、右摩擦片、制动盘、电机减速机组件、丝杆、第一电磁铁组件、第二电磁铁组件、第三电磁铁组件、推杆、第一滑块、第二滑块、第三滑块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、轮速传感器、控制器、制动踏板传感器；所述的卡钳固定安装在车架上，密封盖固定安装在卡钳上，左摩擦片、右摩擦片分别安装在卡钳上与之适配的槽口中，以进行转动限位；制动盘安装在左摩擦片、右摩擦片之间，制动盘与左摩擦片、右摩擦片之间的制动间隙为0.1mm～1mm；

所述的第一滑块、第二滑块、第三滑块分别适配安装在卡钳的导向孔中，第一滑块、第二滑块、第三滑块的左端面皆与右摩擦片的背钢面面接触；第一滑块的右端面与第一连杆销轴连接，第二滑块的右端面与第三连杆销轴连接；第二连杆、第四连杆分别与卡钳上的吊耳销轴连接，第一连杆、第二连杆通过销轴连接在第二电磁铁组件上，第三连杆、第四连杆通过销轴连接在第三电磁铁组件上；

所述的第一电磁铁组件与第二电磁铁组件、第三电磁铁组件相向的两个面皆安装有电磁铁，第一电磁铁组件适配安装在卡钳的左右方向导向槽中，第二电磁铁组件适配安装在卡钳下方的支撑导向轨道上，第三电磁铁组件适配安装在卡钳上方的支撑导向轨道上；第一电磁铁组件安装在第二电磁铁组件、第三电磁铁组件之间，第一电磁铁组件右端面中间开有与丝杆适配的螺纹孔；

所述的电机减速机组件固定安装在卡钳右端面上，电机减速机组件输出端通过卡钳右端通孔与丝杆一端键连接，丝杆的另一端与第一电磁铁组件右端螺纹连接；所述的推杆一端固定安装在第一电磁铁组件左端面上，另一端固定安装在第三滑块的右端面上；

所述的轮速传感器、制动踏板传感器、电机减速机组件、第一电磁铁组件、第二电磁铁组件、第三电磁铁组件皆与控制器电连接，轮速传感器、制动踏板传感器将采集的轮速信号实时传输给控制器，控制器根据控制策略控制第二电磁铁组件、第三电磁铁组件分别与第一电磁铁组件之间产生相吸或相斥的作用力，作用力的大小通过电流控制，同时控制电机减速机组件工作带动丝杆旋转推动第一电磁铁组件朝着制动盘方向移动，进而通过推杆推动第三滑块。

本实用新型的有益效果是：

一种肘杆增力式电子机械制动器，采用电机和电磁铁组合产生动力源，充分利用肘杆增力特性进行制动增力，能够有效解决单纯电机制动导致的堵转问题，可以快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性。相对于现有技术，具有以下有益效果：

1.采用电机和电磁铁组合产生动力源，充分利用肘杆增力特性进行制动增力，有效解决了现有液压制动系统依赖真空来辅助制动增力的技术问题，同时还解决了现有线控制动系统对高性能电机的依赖问题；

2.由于电磁制动响应速度快，能够快速推动活塞压紧摩擦片，提高响应速度，缩短制动距离，解决了现有液压制动系统制动管路过长导致的制动滞后问题，提高了制动系统可靠性；

3.有效解决了新能源车附属件长时间工作导致的能耗问题，提高续驶里程；

4.采用线控制动模式，便于和ABS、EBD等进行系统集成，由于采用电机和电磁铁组合产生动力源，当需要调节制动力大小时，可通过控制电磁铁电流大小，从而控制制动力大小，从而避免了采用单纯电机制动导致的堵转和电机控制电流反复变化的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型部分结构示意图。

图3为本实用新型部分结构示意图。

图4为本实用新型部分结构示意图。

图5为本实用新型卡钳结构示意图。

图6为本实用新型卡钳结构示意图。

图7为本实用新型卡钳结构示意图。

图8为本实用新型控制系统原理示意图。

图中，1-卡钳、2-密封盖、3-左摩擦片、4-右摩擦片、5-制动盘、6-电机减速机组件、7-丝杆、8-第一电磁铁组件、9-第二电磁铁组件、10-第三电磁铁组件、11-推杆、12-第一滑块、13-第二滑块、14-第三滑块、15-第一连杆、16-第二连杆、17-第三连杆、18-第四连杆、19-轮速传感器、20-控制器、21-制动踏板传感器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

一种肘杆增力式电子机械制动器，包括卡钳1、密封盖2、左摩擦片3、右摩擦片4、制动盘5、电机减速机组件6、丝杆7、第一电磁铁组件8、第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10、推杆11、第一滑块12、第二滑块13、第三滑块14、第一连杆15、第二连杆16、第三连杆17、第四连杆18、轮速传感器19、控制器20、制动踏板传感器21；所述的卡钳1固定安装在车架上，密封盖2固定安装在卡钳1上，左摩擦片3、右摩擦片4分别安装在卡钳1上与之适配的槽口中，以进行转动限位；制动盘5安装在左摩擦片3、右摩擦片4之间，制动盘5与左摩擦片3、右摩擦片4之间的制动间隙为0.1mm～1mm；

所述的第一滑块12、第二滑块13、第三滑块14分别适配安装在卡钳1的导向孔中，第一滑块12、第二滑块13、第三滑块14的左端面皆与右摩擦片4的背钢面面接触；第一滑块12的右端面与第一连杆15销轴连接，第二滑块13的右端面与第三连杆17销轴连接；第二连杆16、第四连杆18分别与卡钳1上的吊耳销轴连接，第一连杆15、第二连杆16通过销轴连接在第二电磁铁组件9上，第三连杆17、第四连杆18通过销轴连接在第三电磁铁组件10上；

所述的第一电磁铁组件8与第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10相向的两个面皆安装有电磁铁，第一电磁铁组件8适配安装在卡钳1的左右方向导向槽中，第二电磁铁组件9适配安装在卡钳1下方的支撑导向轨道上，第三电磁铁组件10适配安装在卡钳1上方的支撑导向轨道上；第一电磁铁组件8安装在第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10之间，第一电磁铁组件8右端面中间开有与丝杆7适配的螺纹孔；

所述的电机减速机组件6固定安装在卡钳1右端面上，电机减速机组件6输出端通过卡钳1右端通孔与丝杆7一端键连接，丝杆7的另一端与第一电磁铁组件8右端螺纹连接；所述的推杆11一端固定安装在第一电磁铁组件8左端面上，另一端固定安装在第三滑块14的右端面上；

所述的轮速传感器19、制动踏板传感器21、电机减速机组件6、第一电磁铁组件8、第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10皆与控制器20电连接，轮速传感器19、制动踏板传感器21将采集的轮速信号实时传输给控制器20，控制器20根据控制策略控制第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10分别与第一电磁铁组件8之间产生相吸或相斥的作用力，作用力的大小通过电流控制，同时控制电机减速机组件6工作带动丝杆7旋转推动第一电磁铁组件8朝着制动盘5方向移动，进而通过推杆11推动第三滑块14。

车辆制动时，轮速传感器19、制动踏板传感器21将采集的轮速信号实时传输给控制器20，控制器20根据控制策略控制首先控制第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10分别与第一电磁铁组件8相吸，在电磁力作用下，第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10分别向第一电磁铁组件8方向移动，进而带动第一连杆15、第二连杆16向第一电磁铁组件8一侧展开，第三连杆17、第四连杆18向第一电磁铁组件8一侧展开，进而分别推动第一滑块12、第二滑块13压紧右摩擦片4产生制动力，然而电磁铁组件提供的制动力有限，当需要更大制动力时，控制器控制电机减速机组件6工作带动丝杆7旋转推动第一电磁铁组件8朝着制动盘5方向移动，进而通过推杆11推动第三滑块14，当需要反复调节制动力大小时，可通过调节电磁铁组件之间的电流大小控制总的制动力大小，有效解决了电机堵转和反复调节电机控制电流的问题。

制动结束时，控制器20给第一电磁铁组件8、第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10断电，第二电磁铁组件9、第三电磁铁组件10复位，同时控制电机减速机组件6反转，进而带动其他部件复位。

尽管上面接合附图对本实用新型的优选实例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种肘杆增力式电子机械制动器，包括卡钳（1）、密封盖（2）、左摩擦片（3）、右摩擦片（4）、制动盘（5）、电机减速机组件（6）、丝杆（7）、第一电磁铁组件（8）、第二电磁铁组件（9）、第三电磁铁组件（10）、推杆（11）、第一滑块（12）、第二滑块（13）、第三滑块（14）、第一连杆（15）、第二连杆（16）、第三连杆（17）、第四连杆（18）、轮速传感器（19）、控制器（20）、制动踏板传感器（21）；所述的卡钳（1）固定安装在车架上，其特征在于：密封盖（2）固定安装在卡钳（1）上，左摩擦片（3）、右摩擦片（4）分别安装在卡钳（1）上与之适配的槽口中，以进行转动限位；制动盘（5）安装在左摩擦片（3）、右摩擦片（4）之间，制动盘（5）与左摩擦片（3）、右摩擦片（4）之间的制动间隙为0.1mm～1mm；

所述的第一滑块（12）、第二滑块（13）、第三滑块（14）分别适配安装在卡钳（1）的导向孔中，第一滑块（12）、第二滑块（13）、第三滑块（14）的左端面皆与右摩擦片（4）的背钢面面接触；第一滑块（12）的右端面与第一连杆（15）销轴连接，第二滑块（13）的右端面与第三连杆（17）销轴连接；第二连杆（16）、第四连杆（18）分别与卡钳（1）上的吊耳销轴连接，第一连杆（15）、第二连杆（16）通过销轴连接在第二电磁铁组件（9）上，第三连杆（17）、第四连杆（18）通过销轴连接在第三电磁铁组件（10）上；

所述的第一电磁铁组件（8）与第二电磁铁组件（9）、第三电磁铁组件（10）相向的两个面皆安装有电磁铁，第一电磁铁组件（8）适配安装在卡钳（1）的左右方向导向槽中，第二电磁铁组件（9）适配安装在卡钳（1）下方的支撑导向轨道上，第三电磁铁组件（10）适配安装在卡钳（1）上方的支撑导向轨道上；第一电磁铁组件（8）安装在第二电磁铁组件（9）、第三电磁铁组件（10）之间，第一电磁铁组件（8）右端面中间开有与丝杆（7）适配的螺纹孔；

所述的电机减速机组件（6）固定安装在卡钳（1）右端面上，电机减速机组件（6）输出端通过卡钳（1）右端通孔与丝杆（7）一端键连接，丝杆（7）的另一端与第一电磁铁组件（8）右端螺纹连接；所述的推杆（11）一端固定安装在第一电磁铁组件（8）左端面上，另一端固定安装在第三滑块（14）的右端面上；

所述的轮速传感器（19）、制动踏板传感器（21）、电机减速机组件（6）、第一电磁铁组件（8）、第二电磁铁组件（9）、第三电磁铁组件（10）皆与控制器（20）电连接；轮速传感器（19）、制动踏板传感器（21）将采集的轮速信号实时传输给控制器（20），控制器（20）根据控制策略控制第二电磁铁组件（9）、第三电磁铁组件（10）分别与第一电磁铁组件（8）之间产生相吸或相斥的作用力，作用力的大小通过电流控制，同时控制电机减速机组件（6）工作带动丝杆（7）旋转推动第一电磁铁组件（8）朝着制动盘（5）方向移动，进而通过推杆（11）推动第三滑块（14）。

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