CN107725646A - 一种新能源车用齿轮式制动执行装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源车用齿轮式制动执行装置，旨在解决现有的汽车制动系统不能实现主动制动，制动响应较慢的不足。该发明包括钳体、与钳体连接的壳体、驱动块、与驱动块连接的摩擦片，壳体内设有安装有转轴，转轴上安装有齿轮，齿轮传动连接制动电机，转轴上可滑动套装有螺纹套，螺纹套与转轴之间防转连接，壳体内设有安装腔，螺纹套螺纹连接导向板，安装腔内导向板两侧分别安装有定位弹簧和若干定位块，定位块连接在安装腔内壁上，螺纹套端部抵接在驱动块上，壳体上设有缸体，驱动块上设有凸出的活塞环，活塞环密封插装在缸体中，电磁铁、制动电机均电连接汽车VCU。

Description

一种新能源车用齿轮式制动执行装置

技术领域

本发明涉及一种汽车制动结构，更具体地说，它涉及一种新能源车用齿轮式制动执行装置。

背景技术

传统制动系统，制动的实现，是通过驾驶员施加力在制动踏板上，后经过真空助力系统的放大转化为液压力，作用在制动器上，从而实现制动。现在汽车上用的真空助力系统由真空助力器带制动主缸、真空罐、真空泵、真空管组成，其中真空助力器带制动主缸利用真空与大气的压力差，将驾驶员施加于脚踏板上的制动力进行放大，并将这个力传导至制动主缸，建立液压，实现踏板力向液压力的转变，制动液将压力传导至制动器，进而实现制动。制动器作为制动系统的执行终端只能依靠踏板力而来的液压力作为动力源，不能实现主动刹车，而且液体传导压力的效率及涉及部件较多，导致制动响应较慢。

中国专利公告号CN206107229U，公开了一种电动汽车制动系统，包括制动机构和制动端盖，制动机构包括制动环、刹车皮、刹车皮支撑片、丝杆电机、复位弹簧和支撑柱，制动环嵌入制动端盖中，丝杆电机两端包括丝杆，丝杆插入不相邻的两块刹车皮的凹槽中，刹车皮支撑片与制动环接触的一侧上附有刹车皮，刹车皮支撑片位置依靠支撑柱固定。这种结构设置大大缩小了电动汽车制动系统的体积，而且不会给电动机带来任何的负压作用，也不会影响整车的NVH，同时降低了电动汽车制动系统的成本，但是它不能实现主动制动，制动响应较慢。

发明内容

本发明克服了现有的汽车制动系统不能实现主动制动，制动响应较慢的不足，提供了一种新能源车用齿轮式制动执行装置，它能实现主动制动，制动响应快，制动平稳可靠。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种新能源车用齿轮式制动执行装置，包括钳体、与钳体连接的壳体、驱动块、与驱动块连接的摩擦片，壳体内设有安装有转轴，转轴上安装有齿轮，齿轮传动连接制动电机，转轴上可滑动套装有螺纹套，螺纹套与转轴之间防转连接，壳体内设有安装腔，螺纹套螺纹连接导向板，安装腔内导向板两侧分别安装有定位弹簧和若干定位块，定位块连接在安装腔内壁上，安装腔内壁上均布设有若干滑孔，滑孔内可滑动安装滑柱，滑柱一端伸出滑孔到导向板上与定位弹簧接触的表面上，滑柱另一端与滑孔之间安装抵接弹簧，滑柱上连接有永磁体，滑孔内和永磁体对应安装有电磁铁，钳体和驱动块之间安装有回位弹簧，螺纹套端部抵接在驱动块上，壳体上设有缸体，驱动块上设有凸出的活塞环，活塞环密封插装在缸体中，电磁铁、制动电机均电连接汽车VCU。

新能源车制动时，驾驶员踩下制动踏板，汽车VCU检测到制动踏板的位移信号和加速度信号，识别驾驶员的制动意图，并控制制动电机工作，制动电机带动齿轮转动，从而实现转轴的转动，转轴带动螺纹套转动，由于螺纹套与导向板螺纹连接，且导向板限位在定位块和滑柱之间，螺纹套与转轴之间可轴向滑动，因此螺纹套不断旋入导向板，使螺纹套在转轴上轴向移动，螺纹套的端部抵接在驱动块上，推动驱动块和摩擦片靠向制动盘，从而实现制动。驾驶员的脚离开制动踏板时，汽车VCU控制电磁铁通电，电磁铁和滑柱上的永磁体同极相斥，推动滑柱回缩到滑孔中，在回位弹簧的作用下，驱动块快速回位，使螺纹套和导向板快速向远离驱动块方向回位，从而快速消除制动力。同时制动电机反向转动，使螺纹套在转轴上滑动到初始位置，在定位弹簧的作用下导向板回位到初始位置，此时电磁铁断电，滑柱端部滑出滑孔限位在到导向板上与定位弹簧接触的表面上。缸体内接通液压油，当制动电机出现故障时，缸体内的液压油推动活塞环运动，从而通过驱动块推动摩擦片靠向制动盘实现制动。实际制动过程可以液压制动和电机制动同步进行，确保制动可靠性和制动响应速度。这种新能源车用齿轮式制动执行装置能实现主动制动，制动响应快，制动平稳可靠。

作为优选，滑柱伸出滑孔端与导向板相对面设有呈外凸弧形的导向面。当滑柱端部还没有完全回缩，导向板向远离摩擦片方向移动时，导向面起到了很好的导向作用，防止出现卡死现象。

作为优选，滑孔内靠近安装腔内壁位置设有隔板，隔板将滑孔分隔成安装孔和插装孔，滑柱上与抵接弹簧连接端设有安装座，永磁体安装在安装座上，电磁铁安装在安装孔中，滑柱插装在插装孔中。隔板的设置便于电磁铁和滑柱的安装，隔板对安装座起到了限位的作用，防止滑柱端部滑离滑孔的距离太长。

作为优选，滑孔贯通到壳体外壁，壳体外壁上滑孔开口端连接限位塞，电磁铁连接安装板，安装板与滑孔连接紧固，安装板端部设有翻边，限位塞抵接在翻边上。滑孔贯通到壳体外壁，便于滑孔内部件的安装，安装板大大方便了电磁铁的连接紧固。

作为优选，转轴内设有轴向设置的油道，油道贯通到靠近齿轮的端面上，壳体上设有进油口，进油口底面设有和油道连通的过油孔，转轴上设有径向设置且和油道连通的若干通油道，通油道贯通到转轴外壁且与安装腔连通。油道起到了很好的润滑和冷却作用。

作为优选，转轴外壁上均布设有若干轴向设置的连接键，螺纹套内壁和连接键一一对应设有若干键槽，键槽贯通到螺纹套两端，连接键和键槽可轴向滑动连接。通过连接键实现连接，连接方便可靠。

作为优选，螺纹套下端连接推动头，推动头呈半球状结构，驱动块上设有和推动头适配的半球状的定位槽，推动头活动安装在定位槽中。推动头与定位槽活动抵接，便于实现自定心，便于螺纹套一边转动，一边推动驱动块移动，驱动块的推动和回位更加平稳可靠。

作为优选，钳体上连接有支架，支架靠近摩擦片设置，回位弹簧安装在支架和驱动块之间。回位弹簧安装方便可靠。

作为优选，驱动块外边缘设有定位凸台，定位凸台抵接在壳体上。定位凸台对驱动块起到了很好的定位作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：新能源车用齿轮式制动执行装置能实现主动制动，制动响应快，制动平稳可靠。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图中：1、钳体，2、壳体，3、驱动块，4、摩擦片，5、转轴，6、齿轮，7、螺纹套，8、安装腔，9、导向板，10、定位弹簧，11、定位块，12、滑孔，13、滑柱，14、永磁体，15、电磁铁，16、回位弹簧，17、缸体，18、活塞环，19、导向面，20、隔板，21、安装座，22、限位塞，23、安装板，24、油道，25、进油口，26、通油道，27、推动头，28、定位槽，29、支架，30、定位凸台。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种新能源车用齿轮式制动执行装置（参见附图1），包括钳体1、与钳体连接的壳体2、驱动块3、与驱动块连接的摩擦片4，壳体内设有安装有转轴5，转轴上安装有齿轮6，齿轮传动连接制动电机，转轴上可滑动套装有螺纹套7，螺纹套与转轴之间防转连接，转轴外壁上均布设有若干轴向设置的连接键，螺纹套内壁和连接键一一对应设有若干键槽，键槽贯通到螺纹套两端，连接键和键槽可轴向滑动连接。壳体内设有安装腔8，螺纹套螺纹连接导向板9，安装腔内导向板两侧分别安装有定位弹簧10和若干定位块11，定位块连接在安装腔内壁上，安装腔内壁上均布设有若干滑孔12，滑孔内可滑动安装滑柱13，滑柱一端伸出滑孔到导向板上与定位弹簧接触的表面上，滑柱另一端与滑孔之间安装抵接弹簧，滑柱伸出滑孔端与导向板相对面设有呈外凸弧形的导向面19。滑柱上连接有永磁体14，滑孔内和永磁体对应安装有电磁铁15，钳体和驱动块之间安装有回位弹簧16。滑孔内靠近安装腔内壁位置设有隔板20，隔板将滑孔分隔成安装孔和插装孔，滑柱上与抵接弹簧连接端设有安装座21，永磁体安装在安装座上，电磁铁安装在安装孔中，滑柱插装在插装孔中。滑孔贯通到壳体外壁，壳体外壁上滑孔开口端连接限位塞22，电磁铁连接安装板23，安装板与滑孔连接紧固，安装板端部设有翻边，限位塞抵接在翻边上。螺纹套端部抵接在驱动块上，壳体上设有缸体17，驱动块上设有凸出的活塞环18，活塞环密封插装在缸体中，电磁铁、制动电机均电连接汽车VCU。转轴内设有轴向设置的油道24，油道贯通到靠近齿轮的端面上，壳体上设有进油口25，进油口底面设有和油道连通的过油孔，转轴上设有径向设置且和油道连通的若干通油道26，通油道贯通到转轴外壁且与安装腔连通。螺纹套下端连接推动头27，推动头呈半球状结构，驱动块上设有和推动头适配的半球状的定位槽28，推动头活动安装在定位槽中。钳体上连接有支架29，支架靠近摩擦片设置，回位弹簧安装在支架和驱动块之间。驱动块外边缘设有定位凸台30，定位凸台抵接在壳体上。

新能源车制动时，驾驶员踩下制动踏板，汽车VCU检测到制动踏板的位移信号和加速度信号，识别驾驶员的制动意图，并控制制动电机工作，制动电机带动齿轮转动，从而实现转轴的转动，转轴带动螺纹套转动，由于螺纹套与导向板螺纹连接，且导向板限位在定位块和滑柱之间，螺纹套与转轴之间可轴向滑动，因此螺纹套不断旋入导向板，使螺纹套在转轴上轴向移动，螺纹套的端部抵接在驱动块上，推动驱动块和摩擦片靠向制动盘，从而实现制动。驾驶员的脚离开制动踏板时，汽车VCU控制电磁铁通电，电磁铁和滑柱上的永磁体同极相斥，推动滑柱回缩到滑孔中，在回位弹簧的作用下，驱动块快速回位，使螺纹套和导向板快速向远离驱动块方向回位，从而快速消除制动力。同时制动电机反向转动，使螺纹套在转轴上滑动到初始位置，在定位弹簧的作用下导向板回位到初始位置，此时电磁铁断电，滑柱端部滑出滑孔限位在到导向板上与定位弹簧接触的表面上。缸体内接通液压油，当制动电机出现故障时，缸体内的液压油推动活塞环运动，从而通过驱动块推动摩擦片靠向制动盘实现制动。实际制动过程可以液压制动和电机制动同步进行，确保制动可靠性和制动响应速度。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种新能源车用齿轮式制动执行装置，包括钳体、与钳体连接的壳体、驱动块、与驱动块连接的摩擦片，其特征是，壳体内设有安装有转轴，转轴上安装有齿轮，齿轮传动连接制动电机，转轴上可滑动套装有螺纹套，螺纹套与转轴之间防转连接，壳体内设有安装腔，螺纹套螺纹连接导向板，安装腔内导向板两侧分别安装有定位弹簧和若干定位块，定位块连接在安装腔内壁上，安装腔内壁上均布设有若干滑孔，滑孔内可滑动安装滑柱，滑柱一端伸出滑孔到导向板上与定位弹簧接触的表面上，滑柱另一端与滑孔之间安装抵接弹簧，滑柱上连接有永磁体，滑孔内和永磁体对应安装有电磁铁，钳体和驱动块之间安装有回位弹簧，螺纹套端部抵接在驱动块上，壳体上设有缸体，驱动块上设有凸出的活塞环，活塞环密封插装在缸体中，电磁铁、制动电机均电连接汽车VCU。

2.根据权利要求1所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，滑柱伸出滑孔端与导向板相对面设有呈外凸弧形的导向面。

3.根据权利要求1所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，滑孔内靠近安装腔内壁位置设有隔板，隔板将滑孔分隔成安装孔和插装孔，滑柱上与抵接弹簧连接端设有安装座，永磁体安装在安装座上，电磁铁安装在安装孔中，滑柱插装在插装孔中。

4.根据权利要求1所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，滑孔贯通到壳体外壁，壳体外壁上滑孔开口端连接限位塞，电磁铁连接安装板，安装板与滑孔连接紧固，安装板端部设有翻边，限位塞抵接在翻边上。

5.根据权利要求1所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，转轴内设有轴向设置的油道，油道贯通到靠近齿轮的端面上，壳体上设有进油口，进油口底面设有和油道连通的过油孔，转轴上设有径向设置且和油道连通的若干通油道，通油道贯通到转轴外壁且与安装腔连通。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，转轴外壁上均布设有若干轴向设置的连接键，螺纹套内壁和连接键一一对应设有若干键槽，键槽贯通到螺纹套两端，连接键和键槽可轴向滑动连接。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，螺纹套下端连接推动头，推动头呈半球状结构，驱动块上设有和推动头适配的半球状的定位槽，推动头活动安装在定位槽中。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，钳体上连接有支架，支架靠近摩擦片设置，回位弹簧安装在支架和驱动块之间。

9.根据权利要求1至5任意一项所述的一种新能源车用齿轮式制动执行装置，其特征是，驱动块外边缘设有定位凸台，定位凸台抵接在壳体上。