专利名称：汽车电子机械制动系统执行机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制动系统执行机构，特别是涉及一种汽车电子机械制动系统执行机构。
背景技术：
为了提高汽车的主动安全性能，近年来广泛开展了采用电子机械制动(以下简称EMB)系统代替传统的液压制动系统的研究。现有EMB —般采用直流无刷伺服控制电机或开关磁阻电机作为驱动装置，经过齿轮减速机构实现减速增扭的功能，最后由执行机构实现摩擦制动。常见的执行机构又有两种形式，即楔形机构和滚珠丝杠副。楔形机构一般与尺寸较大的从动齿轮一体，楔块随齿轮一起转动并产生轴向位移从而推动制动钳块实现制动。 采用滚珠丝杠副作为制动执行机构的EMB —般是将丝杠与输出齿轮相连，丝杠螺母与制动钳块一体，最终将丝杠的旋转运动转化为螺母和衬块的轴向移动。参照图9。文献“汽车电子机械制动执行器的研制及压力估算研究[J]杨坤等汽车技术2008. 10 P24-27”公开了一种汽车电子机械制动执行器，该汽车电子机械制动执行器包括电机、行星减速机构和滚珠丝杠三部分。其中电机转子9做成空心式，其内部嵌套有滚珠丝杠副螺母8并保证滚珠丝杠副螺母8的轴向移动，滚珠丝杠副螺母8左端固定制动钳块2。电机转子9的右端与行星轮系的太阳轮15固接，两部件一起旋转；电机定子10的右端与行星轮系的齿圈11固接。行星轮12安装于太阳轮15与齿圈11内部并由行星架13保持其公转。滚珠丝杠副丝杠14与行星架13 —体并随其转动。制动系统工作时，电机转子9与太阳轮15 —起旋转，通过行星轮系减速增扭后由保持架13输出转矩。保持架13与滚珠丝杠副丝杠14 一起旋转，滚珠丝杠副螺母8将滚珠丝杠副丝杠14的旋转运动转化为滚珠丝杠副螺母8的直线运动并推动制动钳块2压紧制动盘I，实现制动。解除制动时，电机转子9与太阳轮15 —起反向旋转，通过行星轮系减速增扭后由保持架13输出转矩。保持架13与滚珠丝杠副丝杠14 一起旋转，滚珠丝杠副将滚珠丝杠副丝杠14的旋转运动转化为滚珠丝杠副螺母8的直线运动并带动制动钳块2放松对制动盘I的压紧，解除制动。文献中公开的电机转子9空心，内部嵌套有滚珠丝杠副螺母8，采用行星齿轮减速机构实现减速增扭。其中行星轮系的太阳轮15要与电机转子9固定，行星轮系的齿圈11要与电机定子10固定，行星轮系的保持架13要与滚珠丝杠副的丝杠14固定。由于要考虑行星轮系各零件与电机、丝杠等部件的固接，系统的机械结构复杂。
发明内容为了克服现有的汽车电子机械制动执行器结构复杂的不足，本实用新型提供一种汽车电子机械制动系统执行机构。该执行机构采用无刷直流电机驱动，执行部分选用行星滚柱丝杠，由于省去了齿轮减速机构，可以使执行装置结构更加简单。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种汽车电子机械制动系统执行机构，包括制动盘I、制动钳块2和电机7,制动钳块2包夹制动盘I,其特点是还包括滚柱丝杠副螺母3、滚柱4和滚柱丝杠副丝杠5。所述电机7的转子7-1、电机输出轴6与滚柱丝杠副丝杠5同轴，并为一体化结构。滚柱丝杠副丝杠5与滚柱丝杠副螺母3有相同旋向、相同螺距、相同导程的螺旋线，滚柱丝杠副螺母3为内螺纹，滚柱丝杠副丝杠5为外螺纹。滚柱丝杠副丝杠5与滚柱丝杠副螺母3均布数个滚柱4，滚柱4的外部有单线的螺纹牙，其螺距与滚柱丝杠副丝杠5及滚柱丝杠副螺母3的螺距相同。滚柱丝杠副丝杠5的螺纹牙和滚柱丝杠副螺母3均与滚柱4相啮合。制动钳块2与滚柱丝杠副螺母3紧固为一体。所述电机7是永磁无刷直流伺服控制电机。本实用新型的有益效果是由于采用永磁无刷直流伺服控制电机，执行部分选用 行星滚柱丝杠，省去了齿轮减速机构，使得执行装置结构更加简单。
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
图I是本实用新型汽车电子机械制动系统执行机构的剖视图。图2是图I中滚柱丝杠副丝杠、电机输出轴和电机转子一体化结构图。图3是图2的轴侧放大图。图4是图I中滚柱丝杠副螺母的轴测放大图。图5是图I中滚柱丝杠副螺母与制动钳块装配后的轴测放大图。图6是图I中滚柱丝杠副结构放大图。图7是制动时单个车轮的受力图。图8是制动时制动盘与制动钳的受力图。图9是背景技术汽车电子机械制动系统执行器的剖视图。图中，I-制动盘；2_制动钳块；3_滚柱丝杠副螺母；4_滚柱；5_滚柱丝杠副丝杠；6-电机输出轴；7_电机；7-1_转子；8_滚珠丝杠副螺母；9_电机转子；10_电机定子；11_齿圈；12-行星轮；13-保持架；14-滚珠丝杠副丝杠；15-太阳轮…是汽车行驶方向；Fxb为地面制动力；W为车轮的垂直载荷；Tp为车轴对车轮的推力；Fz为地面对车轮的法向支持力；F为制动钳块对制动盘的正压；r为车轮的滚动半径。
具体实施方式
本实施例以上汽桑塔纳2000车型取单侧前轮为例进行设计计算，其各项参数如下表I所示表.I主要参数表
—项目车辆整备质量轮胎型号制动盘外径工作半径R
参数 1140kg185/70 R13 86T256mm106mm —假设车辆静止时前轴轴荷为60%，左右两轮负荷相同。制动时，车轮的受力情况如图2所示。Fxb为地面制动力，W为车轮的垂直载荷、Tp为车轴对车轮的推力、Fz为地面对车轮的法向支持力、F为磨擦衬片对制动盘的正压力，单位均为N。r为车轮的滚动半径，R为制动盘的有效工作半径，单位为mm。考虑到制动过程中轴荷前移的影响，前轮法向作用力将比静止时增加50%。因此可计算出Fz。假设制动过程在干的浙青或混凝土路面，轮胎滑动率15% -20%，则路面的峰值附着系数A为O. 9。则路面最大制动力
权利要求1.一种汽车电子机械制动系统执行机构，包括制动盘(I)、制动钳块(2)和电机(7),制动钳块(2)包夹制动盘(I)，其特征在于还包括滚柱丝杠副螺母(3)、滚柱(4)和滚柱丝杠副丝杠(5);所述电机(7)的转子(7-1)、电机输出轴(6)与滚柱丝杠副丝杠(5)同轴，并为一体化结构；滚柱丝杠副丝杠(5)与滚柱丝杠副螺母(3)有相同旋向、相同螺距、相同导程的螺旋线，滚柱丝杠副螺母(3)为内螺纹，滚柱丝杠副丝杠(5)为外螺纹；滚柱丝杠副丝杠(5)与滚柱丝杠副螺母(3)均布数个滚柱(4)，滚柱(4)的外部有单线的螺纹牙，其螺距与滚柱丝杠副丝杠(5)及滚柱丝杠副螺母(3)的螺距相同；滚柱丝杠副丝杠(5)的螺纹牙和滚柱丝杠副螺母(3)均与滚柱(4)相啮合；制动钳块(2)与滚柱丝杠副螺母(3)紧固为一体。
2.根据权利要求I所述的汽车电子机械制动系统执行机构，其特征在于所述电机(7)是永磁无刷直流伺服控制电机。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车电子机械制动系统执行机构，用于解决现有的汽车电子机械制动执行器结构复杂的技术问题。技术方案是电机(7)的转子(7-1)、电机输出轴(6)与滚柱丝杠副丝杠(5)是一体化同轴结构；滚柱丝杠副丝杠(5)与滚柱丝杠副螺母(3)均布数个滚柱(4)，滚柱(4)的外部有单线的螺纹牙，其螺距与滚柱丝杠副丝杠(5)及滚柱丝杠副螺母(3)的螺距相同；滚柱丝杠副丝杠(5)的螺纹牙和滚柱丝杠副螺母(3)均与滚柱(4)相啮合；制动钳块(2)与滚柱丝杠副螺母(3)紧固为一体。由于采用永磁无刷直流伺服控制电机，执行部分选用行星滚柱丝杠，省去了齿轮减速机构，使得执行装置结构更加简单。
文档编号F16D65/14GK202431807SQ20122000889
公开日2012年9月12日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者佟瑞庭, 关栋, 刘岚, 刘更, 吴立言, 杨小辉, 王海伟, 马尚君 申请人:西北工业大学