本發(fā)明涉及機(jī)電制動器,更具體地,涉及一種機(jī)電制動器,即使在電源發(fā)生故障時,其也能夠快速釋放制動力,并且提高車輛的制動性能。
背景技術(shù):
一般來講,用于車輛的制動裝置是產(chǎn)生用于使移動的車輛減速或停止或?qū)④囕v保持在停止?fàn)顟B(tài)的制動力的裝置,并且當(dāng)車輛減速,通過機(jī)械摩擦將車輛的動能轉(zhuǎn)換成熱能時,進(jìn)行制動,并且摩擦熱被散發(fā)到大氣中。
作為用于車輛的制動裝置,有滾筒式液壓制動器,盤式液壓制動器等,并且盤式液壓制動器通過將摩擦墊強(qiáng)力地壓靠在與車輪一起旋轉(zhuǎn)的盤的兩個表面上來獲得制動力,而不是使用滾筒。
但是,液壓制動器具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),因?yàn)槠湫枰B接到駕駛員座椅前面的制動踏板的機(jī)械元件,液壓管路,用于控制液壓壓力的元件等,因此機(jī)電制動器(emb)已經(jīng)被開發(fā),并且用來簡化制動裝置的配置。
與典型的液壓制動器不同,機(jī)電制動器是指通過使用由電動機(jī)驅(qū)動的機(jī)械機(jī)構(gòu)按壓摩擦墊來獲得制動力的制動器。
典型的機(jī)電制動器具有致動器,該致動器包括電動機(jī),其向前和向后旋轉(zhuǎn),以便執(zhí)行制動操作(按壓摩擦墊),以及解除制動操作(減小壓力),并且機(jī)電制動器操作以使用電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)力按壓摩擦力,使得摩擦墊在執(zhí)行制動操作時按壓盤(產(chǎn)生與盤的摩擦)。
與液壓制動器相比,機(jī)電制動器具有簡單的結(jié)構(gòu)和高的響應(yīng)速度,并且可被更精確地控制,從而提高制動安全性。
機(jī)電制動器是有利的,因?yàn)橹苿恿θ菀妆豢刂?,并且基本上用來?shí)現(xiàn)線控制動(bbw)系統(tǒng)。
同時,機(jī)電制動器通過使用如上所述的電動機(jī)和變速器機(jī)構(gòu)從電力產(chǎn)生制動力,并且在這種情況下,大多數(shù)機(jī)電制動器使用諸如螺栓和螺母的螺桿原理,并且將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成進(jìn)入用于按壓摩擦墊的平移力。
在現(xiàn)有技術(shù)中,韓國專利no.10-1220405(2013年1月3日)公開了一種機(jī)電制動器,其中當(dāng)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由減速齒輪傳遞到螺紋連結(jié)到活塞的操作軸時,旋轉(zhuǎn)力通過活塞和操作軸之間的螺桿結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成平移力。
在機(jī)電式制動器中,通過活塞的按壓操作產(chǎn)生夾緊力,并且通過夾緊力按壓制動盤,使得產(chǎn)生制動力。
但是,在現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)電制動器中,在其中向電動機(jī)供應(yīng)用于操作的電力的電源發(fā)生故障的情況下,由于電動機(jī)齒槽扭矩,內(nèi)部摩擦等等,在產(chǎn)生制動力之后,制動力可不被充分地釋放。
也就是說,當(dāng)在執(zhí)行制動操作時電源發(fā)生故障時,由于卡鉗殼體的夾緊力而產(chǎn)生允許電動機(jī)在反向方向上旋轉(zhuǎn)的扭矩,但是由于電動機(jī)齒槽扭矩,減速器中的齒輪之間的摩擦,操作軸的摩擦,活塞的摩擦等等,在反向方向上的扭矩被抵消,因此,可不充分地釋放制動力。因此,當(dāng)車輛移動時,可能發(fā)生差動制動,并且因此,可導(dǎo)致諸如車輛的旋轉(zhuǎn)的危險情況。
因此,需要一種技術(shù),其可防止車輪被鎖定并,且快速釋放制動力,使得當(dāng)用于向機(jī)電制動器供電的電源發(fā)生故障時,車輛的運(yùn)動穩(wěn)定性不劣化。
該背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅僅是為了增強(qiáng)對本發(fā)明的背景的理解,因此其可包含不構(gòu)成該國家本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種機(jī)電制動器,即使在電源發(fā)生故障以及在車輛的正常狀態(tài)下時,其也能夠快速釋放制動力,并且提高車輛的制動性能。
在一個方面,本發(fā)明提供一種機(jī)電制動器,所述機(jī)電制動器包括一對摩擦墊,其被安裝以在執(zhí)行制動操作時按壓盤,活塞,其被安裝在卡鉗殼體中,以便能夠向前和向后移動,并且向前移動以在執(zhí)行制動操作時按壓一對摩擦墊中的一個,以及驅(qū)動單元,其提供用于移動活塞的動力,所述驅(qū)動單元包括:螺母構(gòu)件,其連結(jié)到安裝在卡鉗殼體中的活塞,并且在軸向方向上移動,以允許活塞向前和向后移動;心軸,其螺紋連結(jié)到螺母構(gòu)件,并且旋轉(zhuǎn)以在軸向方向上移動螺母構(gòu)件;電動機(jī),其提供用于旋轉(zhuǎn)心軸的動力;摩擦構(gòu)件,其可旋轉(zhuǎn)地安裝在卡鉗殼體中,并且當(dāng)心軸與摩擦構(gòu)件接觸并產(chǎn)生摩擦?xí)r,通過摩擦力與心軸一起旋轉(zhuǎn);以及彈性構(gòu)件,其安裝在卡鉗殼體和摩擦構(gòu)件之間,當(dāng)在制動操作期間摩擦構(gòu)件旋轉(zhuǎn)時通過變形來存儲彈性能量,并且當(dāng)制動操作被解除時,通過摩擦構(gòu)件向心軸提供作為反向扭矩的彈性恢復(fù)力。
因此,根據(jù)本發(fā)明的機(jī)電制動器具有的優(yōu)點(diǎn)在于,即使當(dāng)電源發(fā)生故障,以及在正常狀態(tài)下時,也可通過存儲在彈性構(gòu)件中的彈性能量快速地釋放制動力。
具體地,依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的機(jī)電制動器,當(dāng)用于向電動機(jī)供給電力的電源發(fā)生故障時,可快速釋放制動力,因此,有可能防止差動制動,以及諸如車輛的旋轉(zhuǎn)的危險情況的發(fā)生。
防止車輪被鎖定的防抱死制動系統(tǒng)(abs)可被平穩(wěn)地操作,因?yàn)楫?dāng)abs操作時制動力可被快速釋放,制動距離可被縮短,因?yàn)檐囕喫俣葲]有被速減小,因此,可提高abs操作性能和車輛制動性能。
由于通過夾緊操作產(chǎn)生的摩擦力用來釋放制動力,所以不需要用于處理摩擦墊的磨損的單獨(dú)裝置,因此,在成本和重量方面存在優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的其它方面在下文中被討論。
附圖說明
現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖中示出的某些示例性實(shí)施例描述本發(fā)明的上述和其它特征,所述附圖在下文中僅以例示的方式給出,因此并不限制本發(fā)明,并且其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器的剖視圖;
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器的主要操作元件的透視圖;
圖3是圖2中所示的主要操作元件的分解透視圖;以及
圖4是示出其中圖2中所示的主要操作元件被操作的狀態(tài)的視圖。
在附圖中,貫穿附圖的幾個圖,附圖標(biāo)記指本發(fā)明的相同或等同的部件。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解本文使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它的類似術(shù)語通常包括機(jī)動車輛,諸如包括運(yùn)動型多用途汽車(suv)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的載客汽車,包括各種小船和輪船的水運(yùn)工具,飛機(jī)等等,并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合電動車輛、氫動力車輛以及其它替代燃料車輛(例如,來源于除石油之外的資源的燃料)。如本文所提到的,混合動力車輛是具有兩個或更多的動力來源的車輛,例如汽油驅(qū)動和電力驅(qū)動車輛。
在本文所用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施例,而并非旨在限制本公開。如本文所使用的,除非上下文清楚地指出了其它情況,單數(shù)形式“一種/個(a)”、“一種/個(an)”以及“該”旨在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)術(shù)語“包括了”和/或“包括著”用于本說明書中時,其指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但并非排除其一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組群的存在或加入。如本文所使用的,術(shù)語“和/或”包括相關(guān)的所列項(xiàng)目的一個或多個的任何和所有組合。貫穿說明書,除非明確地描述相反情況,字詞“包括”和變型“包括了”或“包括著”將被理解為暗示包括指定元件,但不排除任何其它元件。另外,本發(fā)明書中描述的術(shù)語“單元”、“者”、“器”和“模塊”指用于處理至少一個功能和操作的單元,并且可由硬件部件或軟件部件以及它們的組合實(shí)現(xiàn)。
此外,本發(fā)明的控制邏輯可具體實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非瞬時性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括由處理器、控制器等等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括但不限于rom、ram、壓縮光盤(cd)-roms、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動器、智能卡以及光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)耦合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,因此計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以分布式方式被存儲和執(zhí)行,例如,通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(can)。
下文將具體參考本發(fā)明的各種實(shí)施例,其示例在附圖中被示出,并且在下文中被描述。雖然將結(jié)合示例性實(shí)施例描述本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)理解本說明書并不旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施例。相反,本發(fā)明旨在不僅涵蓋示例性實(shí)施例,而且涵蓋各種替換、修改、等同物和其它實(shí)施例,其可包括在隨附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
在下文中,將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例,使得本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地進(jìn)行示例性實(shí)施例。然而,本發(fā)明不限于下面將描述的示例性實(shí)施例,并且可被指定為其它方面。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器具有這樣的配置,其中當(dāng)電動機(jī)被操作以產(chǎn)生制動力時,隨著卡鉗殼體的夾緊力被施加,彈性能量通過摩擦力被存儲在彈性構(gòu)件中,并且當(dāng)釋放制動力時,通過存儲在彈性構(gòu)件中的彈性能量,執(zhí)行用于釋放制動力的快速操作。
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器的剖視圖,圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器的主要操作元件的透視圖,以及圖3是圖2中所示的主要操作元件分解透視圖。
如圖所示,根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器100包括固定地安裝在車身上的托架(未示出),以及連結(jié)到托架以便能夠向前和向后移動的卡鉗殼體120,并且托架和卡鉗殼體120被設(shè)置成圍繞安裝在車輛的車輪中的盤1的一個側(cè)面。
在托架中,按壓與車輛的車輪一起旋轉(zhuǎn)的盤1的兩個表面的一對摩擦墊(制動墊)121和122被安裝成能夠向前和向后移動。
一對摩擦墊121和122被安裝成彼此間隔開,并且盤1被設(shè)置在一對摩擦墊121和122之間。因此,當(dāng)活塞124(下面描述的)操作以向前移動時,摩擦墊121朝向盤1移動,以產(chǎn)生與盤的摩擦并按壓盤,從而執(zhí)行制動操作。
卡鉗殼體120可滑動地安裝在托架上,并且具有活塞124安裝在其中的圓筒123。
也就是說,中空的圓筒123在卡鉗殼體120的一個側(cè)面形成,并且活塞124被安裝在圓筒123中,以便能夠向前和向后移動。
活塞124向前移動,以使一對摩擦墊121和122中的一個摩擦墊121朝著盤1向前移動,使得摩擦墊121產(chǎn)生與盤1的摩擦。
在卡鉗殼體120的另一個側(cè)面形成指狀部分128,其使另一個摩擦墊122朝著盤1向前移動,使得摩擦墊122產(chǎn)生與盤1的摩擦。
因此,活塞124通過傳遞用于制動的力朝著摩擦墊121和盤1向前移動,然后使一個摩擦墊121壓靠盤1,并且卡鉗殼體120通過施加在活塞124和一個摩擦墊121之間的反作用力在與活塞124的移動方向相反的方向上移動,使得卡鉗殼體120的指狀部分128使另一個摩擦墊122壓靠盤1。
因此,使兩個摩擦墊121和122同時壓靠盤1的兩個表面。
在這種情況下,通過在兩個摩擦墊121和122與盤1之間產(chǎn)生的摩擦力執(zhí)行制動操作,并且通過摩擦力產(chǎn)生制動力以限制車輪,使得車輪不能被旋轉(zhuǎn)。
活塞124和卡鉗殼體120的指狀部分128使摩擦墊121和122壓靠盤1的兩個表面用的力可稱為卡鉗殼體120的夾緊力,并且在執(zhí)行制動操作(即,按壓摩擦墊)時,當(dāng)施加夾緊力時產(chǎn)生的反作用力從摩擦墊121被施加到活塞124。
同時,根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器100包括用于操作活塞124的驅(qū)動單元,并且驅(qū)動單元包括螺母構(gòu)件131,其連結(jié)到安裝在卡鉗殼體120的圓筒123中的活塞124,并且在軸向方向上向前和向后移動(直線向前和向后移動),以便允許活塞124向前和向后移動,心軸132,其螺紋連結(jié)到螺母構(gòu)件131,并且旋轉(zhuǎn)以使螺母構(gòu)件131向前和向后移動(使螺母構(gòu)件131直線向前和向后移動),電動機(jī)140,其提供用于產(chǎn)生制動力的旋轉(zhuǎn)力,以及齒輪組件141,其設(shè)置在電動機(jī)140的旋轉(zhuǎn)軸和心軸132之間,并且將電動機(jī)140的旋轉(zhuǎn)力傳遞到心軸132。
驅(qū)動單元還包括引導(dǎo)構(gòu)件133,其固定地安裝在卡鉗殼體120中,以便限制螺母構(gòu)件131的旋轉(zhuǎn),并且引導(dǎo)螺母構(gòu)件131在軸向方向上向前和向后移動,摩擦構(gòu)件134,其可旋轉(zhuǎn)地安裝在卡鉗殼體120的圓筒123中,并且當(dāng)心軸132與摩擦構(gòu)件134接觸并產(chǎn)生與摩擦構(gòu)件134的摩擦?xí)r,通過摩擦力與心軸132一起旋轉(zhuǎn),以及彈性構(gòu)件135,其安裝在卡鉗殼體120和摩擦構(gòu)件134之間,并且當(dāng)摩擦構(gòu)件134旋轉(zhuǎn)時,通過變形而存儲彈性能量。
首先,卡鉗殼體120的活塞124在其中具有中空部分125,其在其軸向方向(即,軸向方向與活塞的向前和向后移動方向相同)上延伸并伸長,并且螺母構(gòu)件131被安裝且連結(jié)在活塞124的中空部分125中。
螺母構(gòu)件131具有伸長的圓筒形狀,并且具有頭部分131a,其在螺母構(gòu)件131的頂端部分處形成,并且被配置成與活塞124的中空部分125的內(nèi)表面接觸,以便按壓中空部分125的內(nèi)表面。
引導(dǎo)突出部131b從螺母構(gòu)件131的外表面突出,以便在其縱向方向(即,軸向方向)上伸長,螺母構(gòu)件131的引導(dǎo)突出部131b連結(jié)到引導(dǎo)構(gòu)件133的引導(dǎo)凹槽133a,所述引導(dǎo)構(gòu)件133固定地安裝在卡鉗殼體120的圓筒123的內(nèi)表面上。
引導(dǎo)構(gòu)件133具有固定到卡鉗殼體120的一個側(cè)面,以及插入活塞124的中空部分125中的另一個側(cè)面,以便將螺母構(gòu)件131容納在其中。
引導(dǎo)構(gòu)件133的引導(dǎo)凹槽133a在引導(dǎo)構(gòu)件133的內(nèi)表面中形成,以便在縱向方向(即,軸向方向)上伸長,使得螺母構(gòu)件131的向前和向后軸向移動(向前和向后的直線移動)在其中引導(dǎo)突出部131b被插入到引導(dǎo)凹槽133a中的狀態(tài)下被引導(dǎo)。
由于引導(dǎo)構(gòu)件133被完全地固定和安裝在卡鉗殼體120的圓筒123的內(nèi)表面上,使得引導(dǎo)構(gòu)件133不能旋轉(zhuǎn)和向前和向后移動,具有連結(jié)到引導(dǎo)構(gòu)件133的引導(dǎo)凹槽133a的引導(dǎo)突出部131b的螺母構(gòu)件131僅僅可在引導(dǎo)構(gòu)件133的內(nèi)側(cè)在軸向方向上向前和向后移動,但是不可旋轉(zhuǎn),因?yàn)槁菽笜?gòu)件131在旋轉(zhuǎn)方向上被引導(dǎo)構(gòu)件133限制。
在示例性實(shí)施例中,緊密接觸彈簧127可安裝在活塞124和螺母構(gòu)件131之間,以便提供彈性恢復(fù)力,用于使活塞124的中空部分125的內(nèi)表面與螺母構(gòu)件131的頭部分131a接觸,使得螺母構(gòu)件131的頭部分131a總是保持與活塞124的中空部分125的內(nèi)表面接觸。
在這種情況下,頭部分131a具有在徑向方向上從螺母構(gòu)件131的頂端部分突出的形狀,并且具有突出形狀,可支撐緊密接觸彈簧127的支撐端部131c被提供在螺母構(gòu)件131的頭部分131a上。
設(shè)置在螺母構(gòu)件131的頭部分131a的后部的環(huán)形彈簧支撐板126固定地安裝在活塞124的中空部分125的內(nèi)表面中,并且在其中螺母構(gòu)件131被組裝以穿過彈簧支撐板126的狀態(tài)下,緊密接觸彈簧127被安裝在螺母構(gòu)件131的頭部分131a(更詳細(xì)地,頭部分131a的支撐端部131c)和彈簧支撐板126之間。
被壓縮被插置在螺母構(gòu)件131的頭部分131a和彈簧支撐板126之間的緊密接觸彈簧127的彈性恢復(fù)力用作使活塞124的中空部分125的內(nèi)表面與螺母構(gòu)件131的頭部分131a接觸的力。
螺紋在螺母構(gòu)件131的內(nèi)圓周表面上被處理和形成,并且可螺紋連結(jié)到螺母構(gòu)件131的螺紋在心軸132的外圓周表面上被處理和形成,使得當(dāng)心軸132旋轉(zhuǎn)時,螺母構(gòu)件131可在軸向方向上向前和向后移動。
也就是說,心軸132螺紋連結(jié)到螺母構(gòu)件131的內(nèi)部,因此,心軸132的旋轉(zhuǎn)力可轉(zhuǎn)換成螺母構(gòu)件131的向前和向后的平移力。
當(dāng)螺母構(gòu)件131在軸向方向上向前和向后移動時,通過被引導(dǎo)構(gòu)件133引導(dǎo),螺母構(gòu)件131在軸向方向上直線向前和向后移動。
在該配置中,卡鉗殼體120的活塞124被安裝在摩擦墊121和螺母構(gòu)件131之間,并且將螺母構(gòu)件131的平移力傳遞到摩擦墊121。
心軸132連結(jié)到齒輪組件141的輸出齒輪142的軸143,并且在這種情況下,心軸132的后端部分的內(nèi)圓周表面與輸出齒輪142的軸143的外圓周表面花鍵結(jié)合,并且具有在徑向方向上擴(kuò)大的形狀的支撐部分132a從心軸132的后端部分突出。
花鍵接合使旋轉(zhuǎn)力能夠在輸出齒輪142的軸143和心軸132之間被傳遞,并且使心軸132能夠相對于輸出齒輪142的軸143在軸向方向上移動。
當(dāng)然,心軸132在圓筒123中不能在軸向方向上自由地移動,并且由于心軸132通過支撐部分132a在心軸132的后部中由摩擦構(gòu)件134支撐,心軸132僅僅移動到心軸132的支撐部分132a附接到并且按壓摩擦構(gòu)件134的程度,使得產(chǎn)生摩擦力,從而當(dāng)心軸132旋轉(zhuǎn)時,使摩擦構(gòu)件134與心軸132一起旋轉(zhuǎn)。
在示例性實(shí)施例中,在卡鉗殼體120內(nèi)側(cè)在軸向方向上彈性支撐心軸132的支撐彈簧136可安裝在心軸132的支撐部分132a和卡鉗殼體120的圓筒123的內(nèi)表面之間,并且支撐彈簧136可具有在支撐部分132a的后部中支撐心軸的支撐部分132a的一個端部部分,以及在其中軸承構(gòu)件137被插置在其之間的狀態(tài)下,被支撐在圓筒123的內(nèi)表面上的另一個端部部分。
在其中心軸132穿過摩擦構(gòu)件134的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)中,支撐彈簧136也被安裝成被定位在摩擦構(gòu)件134中。
驅(qū)動單元的電動機(jī)140是產(chǎn)生驅(qū)動動力的驅(qū)動源,即,用于執(zhí)行制動操作(按壓)和解除制動操作(減小壓力)的旋轉(zhuǎn)力,并且在按壓摩擦墊時向前旋轉(zhuǎn),而在減小摩擦墊上的壓力時向后旋轉(zhuǎn),使得電動機(jī)140產(chǎn)生向前旋轉(zhuǎn)力和向后旋轉(zhuǎn)力,并且通過齒輪組件141將向前旋轉(zhuǎn)力和向后旋轉(zhuǎn)力提供到心軸132。
電動機(jī)140的操作通過控制器2控制,并且控制器2控制電動機(jī)40的向前和向后操作。
齒輪組件141是減小電動機(jī)40的旋轉(zhuǎn)速度的組成元件,放大電動機(jī)40的旋轉(zhuǎn)力,然后將旋轉(zhuǎn)力傳遞到心軸132,并且可被配置為包括多個齒輪的組合的齒輪系。
電動機(jī)140和齒輪組件141可以是應(yīng)用到公知的機(jī)電制動器100的那些,但是在齒輪組件141中,心軸132連結(jié)到最終輸出電動機(jī)140的旋轉(zhuǎn)力的輸出齒輪142的軸143。
引導(dǎo)構(gòu)件133被安裝成完全固定到卡鉗殼體120的圓筒123的內(nèi)表面,并且具有圓筒形狀,使得在如上所述的其中螺母構(gòu)件131被插入引導(dǎo)構(gòu)件131中的狀態(tài)下,螺母構(gòu)件131可在軸向方向上被引導(dǎo),并且引導(dǎo)構(gòu)件133被配置成使得螺母構(gòu)件131和連結(jié)到螺母構(gòu)件131的心軸132穿過引導(dǎo)構(gòu)件133的內(nèi)部。
具有在徑向方向上擴(kuò)大的圓筒形狀的擴(kuò)大部分133b在引導(dǎo)構(gòu)件133的后端部分處形成,并且心軸132的支撐部分132a,摩擦構(gòu)件134,以及彈性構(gòu)件135被定位在擴(kuò)大部分133b的內(nèi)側(cè)。
在這種情況下,引導(dǎo)構(gòu)件133的擴(kuò)大部分133b固定到卡鉗殼體120的圓筒的內(nèi)表面,并且引導(dǎo)構(gòu)件133的擴(kuò)大部分133b的前部部分被插入活塞124的中空部分125中,然后連結(jié)到螺母構(gòu)件131的外表面。
摩擦構(gòu)件134具有環(huán)形形狀,使得心軸132的支撐部分132a的后部部分穿過摩擦構(gòu)件134的內(nèi)部,并且在其中后端部分被插入摩擦構(gòu)件134中的狀態(tài)下,心軸132的后端部分連結(jié)到齒輪組件141的輸出齒輪142的軸143。
具有在徑向方向上擴(kuò)大的板形狀的擴(kuò)大部分134a在摩擦構(gòu)件134的后端部分處形成,并且當(dāng)摩擦構(gòu)件134旋轉(zhuǎn)時通過變形存儲彈性能量的彈性構(gòu)件135被安裝在摩擦構(gòu)件134的擴(kuò)大部分134a和引導(dǎo)構(gòu)件133的擴(kuò)大部分133b之間。
摩擦構(gòu)件134可旋轉(zhuǎn)地安裝在卡鉗殼體120的圓筒123內(nèi)側(cè),并且可被安裝成通過被插置在摩擦構(gòu)件134和圓筒123的內(nèi)表面之間的軸承構(gòu)件137可旋轉(zhuǎn)地支撐,并且當(dāng)心軸132與摩擦構(gòu)件134接觸并產(chǎn)生摩擦?xí)r,摩擦構(gòu)件134被配置成通過旋轉(zhuǎn)力與心軸132一起旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下,心軸132的支撐部分132a與摩擦構(gòu)件134的前端部分的端部表面接觸并產(chǎn)生摩擦?xí)r,并且當(dāng)在執(zhí)行制動操作時,即,在按壓摩擦墊時,通過夾緊力產(chǎn)生的反作用力從摩擦墊121被施加到活塞124,反作用力通過螺母構(gòu)件131從活塞124被施加到在活塞124的后部的心軸132,并且在這種情況下,心軸132的支撐部分132a與設(shè)置在心軸132的后部的摩擦構(gòu)件134的前端部分的端部表面接觸,并且產(chǎn)生摩擦。
因此,當(dāng)在心軸132的支撐部分132a和摩擦構(gòu)件134的前端部分的端部表面之間產(chǎn)生預(yù)定的或較高水平的摩擦?xí)r,心軸132和摩擦構(gòu)件134通過摩擦力一起旋轉(zhuǎn),并且彈性構(gòu)件135通過摩擦構(gòu)件134的旋轉(zhuǎn)而變形,以具有彈性。
當(dāng)在按壓摩擦墊時,預(yù)定的或較高水平的反作用力通過活塞124和螺母構(gòu)件131從摩擦墊121被施加到心軸132時,反作用力用作將心軸132向后推動的力。因此,在其中心軸132的支撐部分132a與摩擦構(gòu)件134的前端部分的端部表面接觸的狀態(tài)下,心軸132的支撐部分132a通過反作用力產(chǎn)生在預(yù)定的或較高水平的高摩擦力,并且在這種情況下,心軸132和摩擦構(gòu)件134可通過摩擦力一起旋轉(zhuǎn)。
彈性構(gòu)件135可以是扭轉(zhuǎn)彈簧,其具有通過裝配到摩擦構(gòu)件134的擴(kuò)大部分134a的孔134b中而連結(jié)的一個端部部分,以及通過裝配到擴(kuò)大部分133b的孔133c中而連結(jié)的另一個端部部分。
因此,當(dāng)心軸132和摩擦構(gòu)件134一起旋轉(zhuǎn)時,彈性構(gòu)件135通過以扭轉(zhuǎn)的方式被壓縮和變形而具有彈性,并且在被壓縮和變形的狀態(tài)下存儲彈性能量。
已經(jīng)如上所述描述了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的機(jī)電制動器的配置,并且下面將描述機(jī)電制動器的操作。
圖4是示出其中圖2中所示的主要操作元件被操作的視圖,并且示出其中其心軸和摩擦構(gòu)件旋轉(zhuǎn),使得彈性構(gòu)件(扭轉(zhuǎn)彈簧)變形的狀態(tài)。
圖4中的左圖示出其中釋放制動力的狀態(tài),并且當(dāng)摩擦墊被按壓以產(chǎn)生制動力時,心軸132和摩擦構(gòu)件134一起旋轉(zhuǎn),使得彈性構(gòu)件(扭轉(zhuǎn)彈簧)135被壓縮和變形,如圖4中的右圖所示。
首先,將描述按壓摩擦墊的操作。按壓摩擦墊的操作是指其中活塞124按壓摩擦墊121,以便產(chǎn)生制動力,并且一對摩擦墊121和122按壓盤1的狀態(tài)。
電動機(jī)140通過由控制器2控制而向前旋轉(zhuǎn),以便按壓摩擦墊,并且在這種情況下,電動機(jī)140的旋轉(zhuǎn)力通過齒輪組件141傳遞到心軸132,因此心軸132向前旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)心軸132向前旋轉(zhuǎn)時,心軸132的旋轉(zhuǎn)力被轉(zhuǎn)換成螺紋連結(jié)到心軸132的螺母構(gòu)件131的平移力,因此,螺母構(gòu)件131在軸向方向上直線移動,即通過被固定地安裝在卡鉗殼體120的圓筒23內(nèi)側(cè)的引導(dǎo)構(gòu)件133引導(dǎo)而向前移動。
在這種情況下,由于螺母構(gòu)件131連結(jié)到活塞124,所以活塞124朝著摩擦墊121移動,并且通過向前移動的螺母構(gòu)件131按壓摩擦墊121,并且摩擦墊121按壓與車輪一體地旋轉(zhuǎn)的盤1。
當(dāng)然,過同時按壓盤1的兩個表面,一對摩擦墊121和122產(chǎn)生制動力。在這種情況下,活塞124使一個摩擦墊121壓靠盤1,同時朝著摩擦墊121和盤1向前移動,并且卡鉗殼體120通過施加在活塞124和一個摩擦墊121之間的反作用力在與活塞124的移動方向相反的方向上移動,使得卡鉗殼體120的指狀部分128使另一個摩擦墊122壓靠盤1。
因此,通過盤1和按壓盤1的摩擦墊121和122之間的摩擦產(chǎn)生制動力。
如上所述當(dāng)摩擦墊被按壓時施加夾緊力,并且反作用力通過夾緊力產(chǎn)生,并且從摩擦墊121被施加到活塞124,并且反作用力通過螺母構(gòu)件131傳遞到心軸132。
當(dāng)傳遞反作用力時,心軸132的支撐部分132a按壓摩擦構(gòu)件134的前端部分的端面,因此,在心軸132的支撐部分132a和摩擦構(gòu)件134之間產(chǎn)生預(yù)定的或更高水平的摩擦力。
在這種狀態(tài)下,心軸132通過電動機(jī)140的旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn),以便產(chǎn)生制動力。在這種情況下,摩擦構(gòu)件134和心軸132通過在摩擦構(gòu)件134和心軸132的支撐部分132a之間產(chǎn)生的摩擦力而一起旋轉(zhuǎn),并且安裝在摩擦構(gòu)件134和卡鉗殼體120的引導(dǎo)構(gòu)件之間的彈性構(gòu)件(扭轉(zhuǎn)彈簧)135通過摩擦構(gòu)件134的旋轉(zhuǎn)被壓縮和變形,并且存儲彈性能量(參見圖4中的右圖)。
接下來,當(dāng)釋放制動力(釋放按壓)時,在減小摩擦墊上的壓力時,電動機(jī)140通過由控制器2控制而向后旋轉(zhuǎn),并且電動機(jī)140的旋轉(zhuǎn)力通過齒輪組件141被傳遞到心軸132,使得心軸132向后旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)心軸132向后旋轉(zhuǎn)時,心軸132的旋轉(zhuǎn)力被轉(zhuǎn)換成螺紋連結(jié)到心軸132的螺母構(gòu)件131的平移力,因此螺母構(gòu)件131通過被引導(dǎo)構(gòu)件133引導(dǎo)而在軸向方向上向后移動。
在這種情況下,當(dāng)活塞124與摩擦墊121相對地直線移動,并且通過向后移動的螺母構(gòu)件131減小摩擦墊上的壓力時,盤1和摩擦墊121和122之間的摩擦力和制動力被減小。
如上所述,在摩擦墊上的壓力開始減小之后,在心軸132的支撐部分132a和摩擦構(gòu)件134之間保持摩擦,并且當(dāng)心軸132向后旋轉(zhuǎn)時,摩擦構(gòu)件134也通過心軸132的支撐部分132a和摩擦構(gòu)件134之間的摩擦力向后旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)摩擦部件134如上所述向后旋轉(zhuǎn)時,在彈性構(gòu)件135被按壓時已經(jīng)被壓縮的彈性構(gòu)件135被彈性恢復(fù),并且彈性恢復(fù)力被施加到心軸132且被提供為在向后方向上的扭矩,并且當(dāng)反向扭矩被施加到心軸132時,可快速釋放制動力。
接下來,將描述電源發(fā)生故障時的操作。在制動操作(按壓摩擦墊的操作)期間,在其中心軸132和摩擦構(gòu)件134通過摩擦一起旋轉(zhuǎn),并且彈性構(gòu)件135被稍微壓縮并且變形的狀態(tài)下,當(dāng)用于機(jī)電制動器100的電源發(fā)生故障時,與當(dāng)摩擦墊上的壓力減小時類似,當(dāng)彈性構(gòu)件135被按壓時已經(jīng)被壓縮的彈性構(gòu)件135將反向扭矩提供到心軸132。
通過前述操作,心軸132向后旋轉(zhuǎn),使得可釋放制動力。
接下來,在其中摩擦墊121稍微磨損的狀態(tài)下按壓摩擦墊121的情況下,心軸132的支撐部分132a與摩擦構(gòu)件134之間的垂直力是低的,而螺母構(gòu)件131進(jìn)一步向前移動與摩擦墊121的磨損量一樣多的量,因此,彈性構(gòu)件(扭轉(zhuǎn)彈簧)135不被壓縮。
在活塞124與摩擦墊121接觸之后產(chǎn)生夾緊力,并且心軸132的支撐部分132a和摩擦構(gòu)件134之間的摩擦力通過反作用力而增大。
心軸132和摩擦構(gòu)件134通過摩擦力一起旋轉(zhuǎn),并且彈性構(gòu)件135通過被壓縮而存儲彈性能量,因此,示例性實(shí)施例的配置可處理摩擦墊的磨損。
已經(jīng)參考其優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在不偏離本發(fā)明的原理和精神的情況下,在這些實(shí)施例中可進(jìn)行變化,本發(fā)明的范圍在隨附權(quán)利要求和其同等物中被限定。