一种车辆电子机械式制动执行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车制动系统技术领域，涉及一种车辆电子机械式制动执行器。
【背景技术】
[0002]电子机械制动器就是把原来由液压或者压缩空气驱动的部分改为由电动机来驱动，借以提高响应速度、增加制动效能等，同时也大大简化了结构、降低了装配和维护的难度。由于人们对制动性能要求不断提高，传统的液压或者空气制动技术加入了大量的电子控制系统，如防抱死系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、汽车稳定性控制系统(ESP)等后，结构和管路布置越发复杂，液压(空气)回路泄露的隐患也加大，同时装配和维修的难度也随之提高。因此结构相对简单、功能集成可靠的电子机械制动系越来越受到青睐，可以预见电子机械制动器(EMB)将最终取代传统的液压(空气)制动器，成为未来车辆制动系统的发展方向。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种车辆电子机械式制动执行器，其结构简单紧凑，具有良好的制动性能。
[0004]本发明所采用的技术方案是，一种车辆电子机械式制动执行器，包括封装在电机外壳体内的电机，电机外壳体与谐波减速器刚轮和支架通过紧固螺钉连接，支架通过锁紧螺母与制动器钳体固定连接；电机的动力通过电机轴传递给谐波减速器，其中电机轴直接与谐波减速器的谐波发生器通过传动键连接；谐波减速器由谐波减速器刚轮、柔轮、薄壁轴承、谐波发生器组成，长轴两端处的柔轮轮齿插入谐波减速器刚轮齿轮槽内；柔轮与滚珠丝杠的丝杠螺母通过紧固螺钉联接传递扭矩，丝杠螺母上设有凹槽，支架有凸起嵌入该凹槽中间隙配合；滚珠丝杠与支架之间有导向键，支架与滚珠丝杠的左端接触，滚珠丝杠依次连接直线推块、制动摩擦块、制动盘；制动摩檫片安装于制动器钳体的卡槽内，制动盘与车轮轮毂固定，直线推块安装在制动器钳体的空腔内。
[0005]本发明的特征还在于，电机为直流无刷电动机。
[0006]电机外壳体与谐波减速器刚轮的螺栓孔为不含螺纹的通孔，支架上的螺栓孔为含螺纹的通孔。
[0007]谐波减速器刚轮为内啮合齿轮，柔轮为外啮合齿轮，谐波发生器为椭圆形。
[0008]还包括设置在电机外壳体外侧的电机，电机通过螺钉与支架和谐波减速器刚轮固定。
[0009]滚珠丝杠为空心，内置丝杠螺母，丝杠螺母与滚珠丝杠通过多个钢珠联接，丝杠螺母和滚珠丝杠构成滚珠丝杠机构。
[0010]制动器钳体采用浮钳盘式制动器钳体结构，壳体的最左端为圆柱形的空腔。
[0011]电机内置转角传感器。
[0012]本发明的有益效果是，将谐波减速器引入汽车电子机械制动器当中，将谐波减速器刚轮支架和电机外壳体固定，利用柔轮与丝杠螺母联接传递扭矩。谐波减速器体积小，结构紧凑且重量轻，但可以产生较大的传动比，运动平稳，无间隙、无冲击，传动效率较高，通过与滚珠丝杠的配合，实现由较小电机即可满足汽车的制动要求。电机采用外置，散热和布置方便。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]图2是谐波减速器的结构示意图。
[0015]图中，1.电机外壳体，2.电机，3.谐波减速器刚轮，4.支架，5.制动器钳体，6.滚珠丝杠，7.丝杠螺母，8.锁紧螺母，9.导向键，10.直线推块，11.制动摩擦块，12.制动盘，13.紧固螺钉，14.传动键，15.电机轴，16.柔轮，17.薄壁轴承，18.谐波发生器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0017]一种车辆电子机械式制动执行器的结构，如图1所示。
[0018]动力来源为封装在电机外壳体I内的电机2，电机2为直流无刷电动机，电机外壳体I与谐波减速器刚轮3和支架4通过紧固螺钉连接，其中电机外壳体I与谐波减速器刚轮3的螺栓孔为不含螺纹的通孔，而支架4上的螺栓孔为含螺纹的通孔。支架4又通过锁紧螺母8与制动器钳体5固定连接。
[0019]电机2的动力通过电机轴15传递给谐波减速器，其中电机轴15直接与谐波减速器的谐波发生器18通过传动键14连接，并传递动力和传递电机2的旋转运动。
[0020]图2即为谐波减速器的结构示意图，谐波减速器由谐波减速器刚轮3、柔轮16、薄壁轴承17、谐波发生器18组成。谐波减速器刚轮3为内啮合齿轮，柔轮16为外啮合齿轮，谐波发生器18为椭圆形，装入谐波减速器后迫使柔轮16产生弹性变形而成椭圆状，长轴两端处的柔轮16轮齿插入谐波减速器刚轮3齿轮槽内，成为完全啮合状态。当谐波发生器18连续转动时，柔轮16与谐波减速器刚轮3轮齿不断啮入、啮出，产生错齿运动实现运动传递；而其短轴处得两轮齿轮完全不接触，处于脱开状态。
[0021 ] 还包括设置在本制动执行器外侧的电机2，电机2通过螺钉与支架4和谐波减速器刚轮3固定，
[0022]电机2通过电机轴15输出动力和扭矩。
[0023]谐波减速器刚轮3与电机外壳体I和支架4螺栓固定，柔轮16与滚珠丝杠6的丝杠螺母7通过紧固螺钉13联接传递扭矩，将电机2发出的扭矩通过谐波减速器的减速增矩作用传递到滚珠丝杠6副上。滚珠丝杠6为空心，内置丝杠螺母7，丝杠螺母7和滚珠丝杠6组成滚珠丝杠机构。丝杠螺母7上设有凹槽，支架4有凸起嵌入该凹槽中间隙配合，来承受丝杠螺母7的轴向作用力，防止丝杠螺母7轴向串动。丝杠螺母7与滚珠丝杠6通过多个钢珠联接，滚珠丝杠6与支架4之间有导向键9，所以在滚珠丝杠6运动时不发生窜位现象；支架4与滚珠丝杠6的左端接触，使滚珠丝杠6在反向移动时不会过度移动，限制了滚珠丝杠6反向移动的位移。滚珠丝杠6推动直线推块10和制动摩擦块11作用到制动盘12上，产生制动夹紧力。
[0024]制动器钳体5采用的是传统的浮钳盘式制动器钳体结构，壳体的最左端改动为圆柱形的空腔，整个制动执行器是通过制动摩擦片11挤压制动盘12来产生制动力，制动摩檫片11安装于制动器钳体5的卡槽内，制动盘12则与车轮轮毂固定，锁紧螺母8为机械锁紧装置，防止支架4的轴向运动，通过滚珠丝杠6的直线运动，推动直线推块10，直线推块10推动制动摩檫片11挤压制动盘12，制动力产生。直线推块10安装在制动器钳体5的空腔内。
[0025]谐波减速器可根据减速比购买通用的或标准谐波减速器组件，无须单独设计或专门制造；电机2内置转角传感器，可测量电机2的转角位置，从而实现摩擦衬片磨损后的间隙自调功能。
[0026]在实施制动时，电机2通过电机轴15、传动键14将动力传给谐波减速器。此时谐波减速器的柔轮16转动，带动滚珠丝杠6的丝杠螺母7转动，钢珠推动滚珠丝杠6由此产生向右的轴向位移，推动左侧的制动摩擦块11向制动盘12靠近至左侧制动间隙消除。此后制动器钳体5向左移动，右侧的制动摩擦块11向制动盘12靠近至右侧制动间隙消除。此后，两侧的制动摩擦块11同时压紧在制动盘12上从而实施制动。
[0027]在解除制动时，电机2适当反转，滚珠丝杠6反向移动，两侧制动摩擦块11与制动盘12松开，制动解除。
[0028]在解除制动时，电机2始终反转一确定的角度，便可实现制动间隙自调功能。该确定的角度可由制动摩擦块11没有磨损时的制动间隙初始值计算得到。
[0029]制动过程中，谐波减速器刚轮3通过与支架4和电机外壳体I通过螺栓连接，固定不动，谐波发生器18通过传动键14与电机轴15连接，跟随电机轴15转动，同时薄壁轴承17挤压谐波减速器的柔轮16，柔轮16与谐波减速器刚轮3啮合并自身转动，丝杠螺母7与柔轮16通过锁紧螺钉13连接固定，柔轮16也将带动丝杠螺母7转动，同时滚珠丝杠6在导向键9的限制下直线运动，导向键9则在导向键槽内直线移动。滚珠丝杠6则推动直线推块10推动制动摩擦块11挤压制动盘12。
【主权项】
1.一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，包括封装在电机外壳体(I)内的电机(2)，电机外壳体(I)与谐波减速器刚轮(3)和支架(4)通过紧固螺钉连接，支架(4)通过锁紧螺母⑶与制动器钳体(5)固定连接；电机(2)的动力通过电机轴(15)传递给谐波减速器，其中电机轴(15)直接与谐波减速器的谐波发生器(18)通过传动键(14)连接； 所述谐波减速器由谐波减速器刚轮⑶、柔轮(16)、薄壁轴承(17)、谐波发生器(18)组成，长轴两端处的柔轮(16)轮齿插入谐波减速器刚轮(3)齿轮槽内； 柔轮(16)与滚珠丝杠￠)的丝杠螺母(7)通过紧固螺钉(13)联接传递扭矩，丝杠螺母(7)上设有凹槽，支架(4)有凸起嵌入该凹槽中间隙配合； 滚珠丝杠(6)与支架(4)之间有导向键(9)，支架(4)与滚珠丝杠￠)的左端接触，滚珠丝杠(6)依次连接直线推块(10)、制动摩擦块(11)、制动盘(12);所述制动摩檫片(11)安装于制动器钳体(5)的卡槽内，制动盘(12)与车轮轮毂固定，直线推块(10)安装在制动器钳体(5)的空腔内。
2.根据权利要求1所述的一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，所述电机(2)为直流无刷电动机。
3.根据权利要求1所述的一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，所述电机外壳体(I)与谐波减速器刚轮(3)的螺栓孔为不含螺纹的通孔，支架(4)上的螺栓孔为含螺纹的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，谐波减速器刚轮(3)为内啮合齿轮，柔轮(16)为外啮合齿轮，谐波发生器(18)为椭圆形。
5.根据权利要求1所述的一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，还包括设置在电机外壳体(I)外侧的电机(2)，电机(2)通过螺钉与支架(4)和谐波减速器刚轮(3)固定。
6.根据权利要求1所述的一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，所述滚珠丝杠(6)为空心，内置丝杠螺母(7)，丝杠螺母(7)与滚珠丝杠(6)通过多个钢珠联接，丝杠螺母(7)和滚珠丝杠(6)构成滚珠丝杠机构。
7.根据权利要求1所述的一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，所述制动器钳体(5)采用浮钳盘式制动器钳体结构，壳体的最左端为圆柱形的空腔。
8.根据权利要求1所述的一种车辆电子机械式制动执行器，其特征在于，所述电机(2)内置转角传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种车辆电子机械式制动执行器，包括电机外壳体与谐波减速器刚轮和支架通过紧固螺钉连接，支架通过锁紧螺母与制动器钳体固定连接；电机的动力通过电机轴传递给谐波减速器，长轴两端处的柔轮轮齿插入谐波减速器刚轮齿轮槽内；柔轮与滚珠丝杠的丝杠螺母通过紧固螺钉联接传递扭矩，丝杠螺母上设有凹槽，支架有凸起嵌入该凹槽中间隙配合；滚珠丝杠与支架之间有导向键，支架与滚珠丝杠的左端接触，滚珠丝杠依次连接直线推块、制动摩擦块、制动盘；制动摩檫片安装于制动器钳体的卡槽内，制动盘与车轮轮毂固定，直线推块安装在制动器钳体的空腔内。结构简单紧凑，具有良好的制动性能。
【IPC分类】F16D121-14, F16D121-24, F16D125-34, F16D123-00, F16D65-16
【公开号】CN104806669
【申请号】CN201510196894
【发明人】赵阳, 邓伟文, 吴坚, 谢志伟, 耿石峰, 洪涛汶
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月23日