一種車輛電子機械式制動執行器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車制動系統技術領域，涉及一種車輛電子機械式制動執行器。
【背景技術】
[0002]電子機械制動器就是把原來由液壓或者壓縮空氣驅動的部分改為由電動機來驅動，借以提高響應速度、增加制動效能等，同時也大大簡化了結構、降低了裝配和維護的難度。由于人們對制動性能要求不斷提高，傳統的液壓或者空氣制動技術加入了大量的電子控制系統，如防抱死系統(ABS)、牽引力控制系統(TCS)、汽車穩定性控制系統(ESP)等后，結構和管路布置越發復雜，液壓(空氣)回路泄露的隱患也加大，同時裝配和維修的難度也隨之提高。因此結構相對簡單、功能集成可靠的電子機械制動系越來越受到青睞，可以預見電子機械制動器(EMB)將最終取代傳統的液壓(空氣)制動器，成為未來車輛制動系統的發展方向。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種車輛電子機械式制動執行器，其結構簡單緊湊，具有良好的制動性能。
[0004]本發明所采用的技術方案是，一種車輛電子機械式制動執行器，包括封裝在電機外殼體內的電機，電機外殼體與諧波減速器剛輪和支架通過緊固螺釘連接，支架通過鎖緊螺母與制動器鉗體固定連接；電機的動力通過電機軸傳遞給諧波減速器，其中電機軸直接與諧波減速器的諧波發生器通過傳動鍵連接；諧波減速器由諧波減速器剛輪、柔輪、薄壁軸承、諧波發生器組成，長軸兩端處的柔輪輪齒插入諧波減速器剛輪齒輪槽內；柔輪與滾珠絲杠的絲杠螺母通過緊固螺釘聯接傳遞扭矩，絲杠螺母上設有凹槽，支架有凸起嵌入該凹槽中間隙配合；滾珠絲杠與支架之間有導向鍵，支架與滾珠絲杠的左端接觸，滾珠絲杠依次連接直線推塊、制動摩擦塊、制動盤；制動摩檫片安裝于制動器鉗體的卡槽內，制動盤與車輪輪轂固定，直線推塊安裝在制動器鉗體的空腔內。
[0005]本發明的特征還在于，電機為直流無刷電動機。
[0006]電機外殼體與諧波減速器剛輪的螺栓孔為不含螺紋的通孔，支架上的螺栓孔為含螺紋的通孔。
[0007]諧波減速器剛輪為內嚙合齒輪，柔輪為外嚙合齒輪，諧波發生器為橢圓形。
[0008]還包括設置在電機外殼體外側的電機，電機通過螺釘與支架和諧波減速器剛輪固定。
[0009]滾珠絲杠為空心，內置絲杠螺母，絲杠螺母與滾珠絲杠通過多個鋼珠聯接，絲杠螺母和滾珠絲杠構成滾珠絲杠機構。
[0010]制動器鉗體采用浮鉗盤式制動器鉗體結構，殼體的最左端為圓柱形的空腔。
[0011]電機內置轉角傳感器。
[0012]本發明的有益效果是，將諧波減速器引入汽車電子機械制動器當中，將諧波減速器剛輪支架和電機外殼體固定，利用柔輪與絲杠螺母聯接傳遞扭矩。諧波減速器體積小，結構緊湊且重量輕，但可以產生較大的傳動比，運動平穩，無間隙、無沖擊，傳動效率較高，通過與滾珠絲杠的配合，實現由較小電機即可滿足汽車的制動要求。電機采用外置，散熱和布置方便。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的結構示意圖。
[0014]圖2是諧波減速器的結構示意圖。
[0015]圖中，1.電機外殼體，2.電機，3.諧波減速器剛輪，4.支架，5.制動器鉗體，6.滾珠絲杠，7.絲杠螺母，8.鎖緊螺母，9.導向鍵，10.直線推塊，11.制動摩擦塊，12.制動盤，13.緊固螺釘，14.傳動鍵，15.電機軸，16.柔輪，17.薄壁軸承，18.諧波發生器。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0017]一種車輛電子機械式制動執行器的結構，如圖1所示。
[0018]動力來源為封裝在電機外殼體I內的電機2，電機2為直流無刷電動機，電機外殼體I與諧波減速器剛輪3和支架4通過緊固螺釘連接，其中電機外殼體I與諧波減速器剛輪3的螺栓孔為不含螺紋的通孔，而支架4上的螺栓孔為含螺紋的通孔。支架4又通過鎖緊螺母8與制動器鉗體5固定連接。
[0019]電機2的動力通過電機軸15傳遞給諧波減速器，其中電機軸15直接與諧波減速器的諧波發生器18通過傳動鍵14連接，并傳遞動力和傳遞電機2的旋轉運動。
[0020]圖2即為諧波減速器的結構示意圖，諧波減速器由諧波減速器剛輪3、柔輪16、薄壁軸承17、諧波發生器18組成。諧波減速器剛輪3為內嚙合齒輪，柔輪16為外嚙合齒輪，諧波發生器18為橢圓形，裝入諧波減速器后迫使柔輪16產生彈性變形而成橢圓狀，長軸兩端處的柔輪16輪齒插入諧波減速器剛輪3齒輪槽內，成為完全嚙合狀態。當諧波發生器18連續轉動時，柔輪16與諧波減速器剛輪3輪齒不斷嚙入、嚙出，產生錯齒運動實現運動傳遞；而其短軸處得兩輪齒輪完全不接觸，處于脫開狀態。
[0021 ] 還包括設置在本制動執行器外側的電機2，電機2通過螺釘與支架4和諧波減速器剛輪3固定，
[0022]電機2通過電機軸15輸出動力和扭矩。
[0023]諧波減速器剛輪3與電機外殼體I和支架4螺栓固定，柔輪16與滾珠絲杠6的絲杠螺母7通過緊固螺釘13聯接傳遞扭矩，將電機2發出的扭矩通過諧波減速器的減速增矩作用傳遞到滾珠絲杠6副上。滾珠絲杠6為空心，內置絲杠螺母7，絲杠螺母7和滾珠絲杠6組成滾珠絲杠機構。絲杠螺母7上設有凹槽，支架4有凸起嵌入該凹槽中間隙配合，來承受絲杠螺母7的軸向作用力，防止絲杠螺母7軸向串動。絲杠螺母7與滾珠絲杠6通過多個鋼珠聯接，滾珠絲杠6與支架4之間有導向鍵9，所以在滾珠絲杠6運動時不發生竄位現象；支架4與滾珠絲杠6的左端接觸，使滾珠絲杠6在反向移動時不會過度移動，限制了滾珠絲杠6反向移動的位移。滾珠絲杠6推動直線推塊10和制動摩擦塊11作用到制動盤12上，產生制動夾緊力。
[0024]制動器鉗體5采用的是傳統的浮鉗盤式制動器鉗體結構，殼體的最左端改動為圓柱形的空腔，整個制動執行器是通過制動摩擦片11擠壓制動盤12來產生制動力，制動摩檫片11安裝于制動器鉗體5的卡槽內，制動盤12則與車輪輪轂固定，鎖緊螺母8為機械鎖緊裝置，防止支架4的軸向運動，通過滾珠絲杠6的直線運動，推動直線推塊10，直線推塊10推動制動摩檫片11擠壓制動盤12，制動力產生。直線推塊10安裝在制動器鉗體5的空腔內。
[0025]諧波減速器可根據減速比購買通用的或標準諧波減速器組件，無須單獨設計或專門制造；電機2內置轉角傳感器，可測量電機2的轉角位置，從而實現摩擦襯片磨損后的間隙自調功能。
[0026]在實施制動時，電機2通過電機軸15、傳動鍵14將動力傳給諧波減速器。此時諧波減速器的柔輪16轉動，帶動滾珠絲杠6的絲杠螺母7轉動，鋼珠推動滾珠絲杠6由此產生向右的軸向位移，推動左側的制動摩擦塊11向制動盤12靠近至左側制動間隙消除。此后制動器鉗體5向左移動，右側的制動摩擦塊11向制動盤12靠近至右側制動間隙消除。此后，兩側的制動摩擦塊11同時壓緊在制動盤12上從而實施制動。
[0027]在解除制動時，電機2適當反轉，滾珠絲杠6反向移動，兩側制動摩擦塊11與制動盤12松開，制動解除。
[0028]在解除制動時，電機2始終反轉一確定的角度，便可實現制動間隙自調功能。該確定的角度可由制動摩擦塊11沒有磨損時的制動間隙初始值計算得到。
[0029]制動過程中，諧波減速器剛輪3通過與支架4和電機外殼體I通過螺栓連接，固定不動，諧波發生器18通過傳動鍵14與電機軸15連接，跟隨電機軸15轉動，同時薄壁軸承17擠壓諧波減速器的柔輪16，柔輪16與諧波減速器剛輪3嚙合并自身轉動，絲杠螺母7與柔輪16通過鎖緊螺釘13連接固定，柔輪16也將帶動絲杠螺母7轉動，同時滾珠絲杠6在導向鍵9的限制下直線運動，導向鍵9則在導向鍵槽內直線移動。滾珠絲杠6則推動直線推塊10推動制動摩擦塊11擠壓制動盤12。
【主權項】
1.一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，包括封裝在電機外殼體(I)內的電機(2)，電機外殼體(I)與諧波減速器剛輪(3)和支架(4)通過緊固螺釘連接，支架(4)通過鎖緊螺母⑶與制動器鉗體(5)固定連接；電機(2)的動力通過電機軸(15)傳遞給諧波減速器，其中電機軸(15)直接與諧波減速器的諧波發生器(18)通過傳動鍵(14)連接； 所述諧波減速器由諧波減速器剛輪⑶、柔輪(16)、薄壁軸承(17)、諧波發生器(18)組成，長軸兩端處的柔輪(16)輪齒插入諧波減速器剛輪(3)齒輪槽內； 柔輪(16)與滾珠絲杠￠)的絲杠螺母(7)通過緊固螺釘(13)聯接傳遞扭矩，絲杠螺母(7)上設有凹槽，支架(4)有凸起嵌入該凹槽中間隙配合； 滾珠絲杠(6)與支架(4)之間有導向鍵(9)，支架(4)與滾珠絲杠￠)的左端接觸，滾珠絲杠(6)依次連接直線推塊(10)、制動摩擦塊(11)、制動盤(12);所述制動摩檫片(11)安裝于制動器鉗體(5)的卡槽內，制動盤(12)與車輪輪轂固定，直線推塊(10)安裝在制動器鉗體(5)的空腔內。
2.根據權利要求1所述的一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，所述電機(2)為直流無刷電動機。
3.根據權利要求1所述的一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，所述電機外殼體(I)與諧波減速器剛輪(3)的螺栓孔為不含螺紋的通孔，支架(4)上的螺栓孔為含螺紋的通孔。
4.根據權利要求1所述的一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，諧波減速器剛輪(3)為內嚙合齒輪，柔輪(16)為外嚙合齒輪，諧波發生器(18)為橢圓形。
5.根據權利要求1所述的一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，還包括設置在電機外殼體(I)外側的電機(2)，電機(2)通過螺釘與支架(4)和諧波減速器剛輪(3)固定。
6.根據權利要求1所述的一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，所述滾珠絲杠(6)為空心，內置絲杠螺母(7)，絲杠螺母(7)與滾珠絲杠(6)通過多個鋼珠聯接，絲杠螺母(7)和滾珠絲杠(6)構成滾珠絲杠機構。
7.根據權利要求1所述的一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，所述制動器鉗體(5)采用浮鉗盤式制動器鉗體結構，殼體的最左端為圓柱形的空腔。
8.根據權利要求1所述的一種車輛電子機械式制動執行器，其特征在于，所述電機(2)內置轉角傳感器。
【專利摘要】本發明公開了一種車輛電子機械式制動執行器，包括電機外殼體與諧波減速器剛輪和支架通過緊固螺釘連接，支架通過鎖緊螺母與制動器鉗體固定連接；電機的動力通過電機軸傳遞給諧波減速器，長軸兩端處的柔輪輪齒插入諧波減速器剛輪齒輪槽內；柔輪與滾珠絲杠的絲杠螺母通過緊固螺釘聯接傳遞扭矩，絲杠螺母上設有凹槽，支架有凸起嵌入該凹槽中間隙配合；滾珠絲杠與支架之間有導向鍵，支架與滾珠絲杠的左端接觸，滾珠絲杠依次連接直線推塊、制動摩擦塊、制動盤；制動摩檫片安裝于制動器鉗體的卡槽內，制動盤與車輪輪轂固定，直線推塊安裝在制動器鉗體的空腔內。結構簡單緊湊，具有良好的制動性能。
【IPC分類】F16D121-14, F16D121-24, F16D125-34, F16D123-00, F16D65-16
【公開號】CN104806669
【申請號】CN201510196894
【發明人】趙陽, 鄧偉文, 吳堅, 謝志偉, 耿石峰, 洪濤汶
【申請人】吉林大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月23日