專利名稱：一種車用電子機(jī)械制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種車用電子機(jī)械制動(dòng)裝置。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展至今己經(jīng)相當(dāng)成熟了，它包括供能裝置、控制裝 置、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)器等主要部件，較為完善的制動(dòng)系統(tǒng)還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置 以及報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。然而，隨著液壓制動(dòng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展， 傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的一些弱點(diǎn)也就不斷的暴露出來，其主要表現(xiàn)在以下各方面(1) 由于液壓管路容易破損和發(fā)生泄露，污染環(huán)境，從而使得制動(dòng)系統(tǒng)安全性不夠， 制動(dòng)失效常有發(fā)生；(2)由于液體在高壓下的可壓縮性明顯，使得制動(dòng)載荷傳遞 不平穩(wěn)，從而使制動(dòng)性能不穩(wěn)定；(3)由于制動(dòng)系統(tǒng)中的零部件很多，制動(dòng)管路 錯(cuò)綜復(fù)雜，使其制造維護(hù)不便；(4)制動(dòng)效率低下，制動(dòng)能量大多以熱能散發(fā)； (5)制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)油箱、制動(dòng)主缸、助力裝置、液壓閥、復(fù)雜的管路系統(tǒng) 等部件大大增加了汽車的質(zhì)量。這些缺點(diǎn)在傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中是很難得到改善的， 需要一種新型的制動(dòng)系統(tǒng)，來改善液壓制動(dòng)系統(tǒng)存在的不足。為了改善傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)存在弱點(diǎn)，國(guó)外一些零部件公司如Continental Teves、 Siemens、 Bosch等研究開發(fā)了一種新型制動(dòng)系統(tǒng)一一電子機(jī)械制動(dòng)裝置 (electromechanical braking ，簡(jiǎn)稱EMB),它是利用電機(jī)作為制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源， 經(jīng)過一套機(jī)械機(jī)構(gòu)作用到制動(dòng)塊上，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)塊與制動(dòng)盤的壓緊，從而產(chǎn)生所需 的制動(dòng)力，其中機(jī)械機(jī)構(gòu)主要包括一個(gè)扭矩放大機(jī)構(gòu)和一個(gè)方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。這一 技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制動(dòng)響應(yīng)速度快、制動(dòng)性能好，維護(hù)容易，耐 久性能良好，清潔安全可靠。在國(guó)外，已經(jīng)研發(fā)出了一系列的EMB的結(jié)構(gòu)。Continental Teves公司申請(qǐng)了 許多有關(guān)于電子機(jī)械制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的專利，其中有一專利號(hào)為US6405836，主要原
理為在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，電機(jī)定子通電，繼而轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過行星齒輪機(jī)構(gòu)和絲桿機(jī) 構(gòu)傳將制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。這種設(shè)計(jì)雖然結(jié)構(gòu)緊湊，能夠滿足制動(dòng)器功能的需求，但是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 徑向尺寸大，需要專門設(shè)計(jì)一個(gè)力矩電機(jī)，從而使得這種制動(dòng)器成本較高。發(fā)明內(nèi)容由于力矩電機(jī)的設(shè)計(jì)既復(fù)雜而且成本還高，本實(shí)用新型提供一種用現(xiàn)有的直 流無刷電機(jī)作為動(dòng)力源的車用電子機(jī)械制動(dòng)裝置，不重新設(shè)計(jì)電機(jī)，而且傳動(dòng)部 件也通過設(shè)計(jì)選擇來組裝，這樣使得本實(shí)用新型的電子機(jī)械制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)一目了 然，而且還降低了成本。一種電子機(jī)械制動(dòng)器裝置包括直流電機(jī)l，聯(lián)軸器2，兩級(jí)NGW型行星 齒輪系(N—內(nèi)嚙合，G"公用行星輪，W—外嚙合)，滾珠絲桿副，制動(dòng)器殼體 16，制動(dòng)鉗體26，活塞21，制動(dòng)塊，制動(dòng)盤24等。各部件具體的連接如下直流電機(jī)l，通過聯(lián)軸器2與兩級(jí)NGW型行星齒輪系的太陽(yáng)輪3相連；兩 級(jí)NGW型行星齒輪系的輸出端和滾珠絲桿19連接；滾珠絲桿19和行星齒輪系 的行星架15相連；制動(dòng)器殼體16 —端與行星齒輪系齒圈8連接，另一端與制動(dòng) 鉗體26連接；右制動(dòng)塊23與活塞21固連，左制動(dòng)塊25與制動(dòng)鉗體26固連； 制動(dòng)盤24與車輪固連，其特征是行星輪系的第二級(jí)行星架14與滾珠絲桿19采 用了花鍵連接，保證了扭矩的傳遞和滾珠絲桿19的軸向移動(dòng)，從而作用到活塞 21推動(dòng)右制動(dòng)塊23實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。在滾珠螺母17與制動(dòng)鉗體26之間采用法蘭連接，和制動(dòng)器殼體16之間采 用了花鍵連接。從而保證了制動(dòng)時(shí)水平運(yùn)動(dòng)力能傳遞到左制動(dòng)塊25上，實(shí)現(xiàn)浮 鉗式制動(dòng)器的制動(dòng)功能。在實(shí)施制動(dòng)時(shí)，直流電機(jī)l啟動(dòng)，通過聯(lián)軸器2傳遞動(dòng)力到太陽(yáng)輪3，通過 第一級(jí)行星輪6和行星架9傳遞轉(zhuǎn)矩到第二級(jí)行星輪系，然后由第二級(jí)行星架 14傳遞動(dòng)力到滾珠絲桿19，由滾珠絲桿19將制動(dòng)力傳遞給活塞21，壓向制動(dòng) 盤24，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。在解除制動(dòng)時(shí)，電機(jī)l反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)反向平移，使得制動(dòng)塊23、 25與
本實(shí)用新型采用了全機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作，而且成本低廉，生產(chǎn) 簡(jiǎn)單，有較好的制動(dòng)性能。


圖l是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的EMB制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)剖面圖 圖2是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的兩級(jí)NGW型行星輪系示意圖 圖3是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的滾珠絲桿副結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖4是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的制動(dòng)鉗體簡(jiǎn)圖圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的EMB制動(dòng)器的裝配圖，它主要包括一個(gè)直流電機(jī)動(dòng)力 源，兩級(jí)NGW型行星輪系，滾珠絲桿副結(jié)構(gòu)和制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)。圖2，圖3，圖 4則是圖1中主要的零部件圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的EMB制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)剖面圖。其中，l為直流電機(jī)， 與行星輪系太陽(yáng)輪3以聯(lián)軸器2連接，用螺栓4固連在齒圈8上；5為墊圈；6 為行星輪，它由軸承7支承；9為第一級(jí)行星輪系行星架，同時(shí)也作為第二級(jí)行 星輪系得輸入端，中心孔對(duì)滾珠絲桿19起到了定心的作用；10、 ll分別為孔、 軸用擋圈；14為第二級(jí)行星輪系行星架，與滾珠絲桿19花鍵連接，軸承15起 到阻止其串動(dòng)作用；16為制動(dòng)器殼體，與齒圈8以螺栓12、螺母13固連，與滾 珠螺母17花鍵連接；制動(dòng)鉗體26，與滾珠螺母17用法蘭20連接，與左制動(dòng)塊 25固連;18為滾珠；活塞21，與右制動(dòng)塊23右側(cè)固連；制動(dòng)盤24，與車輪固連。 22為橡膠密封圈，主要起到制動(dòng)間隙的調(diào)整功能和活塞21的回位功能。圖2，圖3，圖4是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的主要零件的結(jié)構(gòu)圖。因?yàn)橐患?jí)NGW型 行星輪系機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比大小不能滿足需要，所以圖2中設(shè)計(jì)了兩級(jí)NGW型行星 輪系機(jī)構(gòu)，圖4所設(shè)計(jì)的制動(dòng)鉗體采用了法蘭與滾珠螺母17的連接，與殼體之 間采用花鍵連接，以此來實(shí)現(xiàn)滾珠螺母17到制動(dòng)鉗體26乃至左制動(dòng)塊25的制 動(dòng)力傳遞。
在實(shí)施制動(dòng)時(shí)，直流電機(jī)l啟動(dòng)，通過聯(lián)軸器2傳遞動(dòng)力到行星輪系，行星 輪系起到了減速增矩的作用，它由第一級(jí)行星輪系得太陽(yáng)輪3輸入動(dòng)力，然后經(jīng) 由第二級(jí)行星輪系的行星架14傳遞動(dòng)力到滾珠絲桿19，最終由滾珠絲桿19將 制動(dòng)力傳遞給活塞21 ，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向由電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)向滾珠絲桿19所需的水 平運(yùn)動(dòng)，最終壓向制動(dòng)盤24，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。在解除制動(dòng)時(shí)，電機(jī)l反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)反向平移，使得制動(dòng)塊23、 25與 制動(dòng)盤24松開。本實(shí)用新型通過運(yùn)用了兩個(gè)花鍵連接來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)機(jī)構(gòu)浮鉗式制動(dòng)功能 一個(gè) 是第二級(jí)行星輪系的行星架14與滾珠絲桿19之間的花鍵連接，此處花鍵連接的 主要作用是傳遞行星輪系機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩到滾珠絲桿19，并保證滾珠絲桿沿軸 向水平移動(dòng)，推動(dòng)活塞21實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能；另一個(gè)是滾珠螺母17和制動(dòng)器殼體 16之間的花鍵連接，此處花鍵的主要作用是保證滾珠螺母17的水平移動(dòng)，阻止 其轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，從而帶動(dòng)與滾珠螺母17以法蘭連接的制動(dòng)鉗體同時(shí)移動(dòng)，使得固 連在制動(dòng)鉗體上的制動(dòng)塊25水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。當(dāng)電機(jī)l反轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)構(gòu)亦反 向運(yùn)行，制動(dòng)釋放。
權(quán)利要求1、一種車用電子機(jī)械制動(dòng)裝置，包括直流電機(jī)(1)，聯(lián)軸器(2)，兩級(jí)NGW型行星齒輪系，滾珠絲桿(19)，制動(dòng)器殼體(16)，制動(dòng)鉗體(26)，活塞(21)，左右兩塊制動(dòng)塊，制動(dòng)盤(24)，其中直流電機(jī)(1)，通過聯(lián)軸器(2)與兩級(jí)NGW型行星齒輪系的太陽(yáng)輪(3)相連；兩級(jí)NGW型行星齒輪系的輸出端和滾珠絲桿(19)連接；滾珠絲桿(19)和行星齒輪系的行星架(15)相連；制動(dòng)器殼體(16)一端與行星齒輪系齒圈(8)連接，另一端與制動(dòng)鉗體(26)連接；右制動(dòng)塊(23)與活塞(21)固連，左制動(dòng)塊(25)與制動(dòng)鉗體(26)固連；制動(dòng)盤(24)與車輪固連，其特征是行星輪系的第二級(jí)行星架(14)與滾珠絲桿(19)采用了花鍵連接，在滾珠螺母(17)與制動(dòng)鉗體(26)之間采用法蘭連接，和制動(dòng)器殼體(16)之間采用了花鍵連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種車用電子機(jī)械制動(dòng)裝置，其特征是設(shè)置利于活塞 (21)回位的橡膠密封圈(22)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于汽車制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種車用電子機(jī)械制動(dòng)裝置。其包括直流電機(jī)1，聯(lián)軸器2，兩級(jí)NGW型行星齒輪系(N-內(nèi)嚙合，G-公用行星輪，W-外嚙合)，滾珠絲桿副，制動(dòng)器殼體16，制動(dòng)鉗體26，活塞21，制動(dòng)塊，制動(dòng)盤24等。其特征在于行星輪系的第二級(jí)行星架14與滾珠絲桿19采用了花鍵連接，保證了扭矩的傳遞和滾珠絲桿19的軸向移動(dòng)，從而作用到活塞21推動(dòng)右制動(dòng)塊23實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。在滾珠螺母17與制動(dòng)鉗體26之間采用法蘭連接，和制動(dòng)器殼體16之間采用了花鍵連接。從而保證了制動(dòng)時(shí)水平運(yùn)動(dòng)力能傳遞到左制動(dòng)塊25上，實(shí)現(xiàn)浮鉗式制動(dòng)器的制動(dòng)功能，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作，而且成本低廉，生產(chǎn)簡(jiǎn)單，有較好的制動(dòng)性能。
文檔編號(hào)F16D65/28GK201041210SQ20072003993
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者仁 何, 金文偉 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)