盘式制动器及车辆

阅读:20发布:2020-07-18

专利汇可以提供盘式制动器及车辆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开涉及一种 盘式 制动 器 及车辆。所述 盘式制动器 包括 制动钳 体、第一制动 块 、第一 电机 、第二电机、传动机构、 丝杆 机构,丝杆机构包括丝杆和套装在丝杆上的 螺母 ,第一电机与传动机构的第一输入端相连,第二电机与传动机构的第二输入端相连,传动机构的输出端与丝杆相连,第一电机和第二电机通过传动机构驱动丝杆旋转,以使螺母沿丝杆轴向移动,从而推动第一制动块移动以压紧 制动盘 。通过设置两个可动 力 耦合的电机,一方面使得制动器和整车的安全等级得到提高,一个电机出现故障时,另一个电机可以继续工作以保证整车仍能正常制动;另一方面可以减轻单个电机的负担,延长电机的使用寿命。,下面是盘式制动器及车辆专利的具体信息内容。

1.一种盘式制动器,其特征在于,包括制动钳体(10)、第一制动(31)、第一电机(40)、第二电机(50)、传动机构、丝杆机构,所述丝杆机构包括丝杆(180)和套装在所述丝杆(180)上的螺母(190),所述第一电机(40)与所述传动机构的第一输入端相连,所述第二电机(50)与所述传动机构的第二输入端相连,所述传动机构的输出端与所述丝杆(180)相连,所述第一电机(40)和第二电机(50)通过所述传动机构驱动所述丝杆(180)旋转,以使所述螺母(190)沿所述丝杆(180)轴向移动,从而推动所述第一制动块(31)移动以压紧制动盘(20)。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器,其特征在于,所述盘式制动器为浮钳盘式制动器,所述盘式制动器还包括第二制动块(32),所述第一制动块(31)和第二制动块(32)分别位于所述制动盘(20)两侧,所述第二制动块(32)安装在所述制动钳体(10)上。
3.根据权利要求1所述的盘式制动器,其特征在于,所述丝杆机构为滚动丝杆机构。
4.根据权利要求3所述的盘式制动器,其特征在于,所述丝杆机构为行星滚柱丝杆机构。
5.根据权利要求1所述的盘式制动器,其特征在于,所述传动机构为齿轮传动机构。
6.根据权利要求5所述的盘式制动器,其特征在于,所述传动机构包括第一电机齿轮(61)、第二电机齿轮(62)、第一联齿轮(71)、第二联齿轮(72)、中心齿轮(80)、行星齿轮减速机构(90),
所述第一电机齿轮(61)安装在所述第一电机(40)的电机轴上,所述第一联齿轮(71)的小齿轮部与所述第一电机齿轮(61)相啮合,所述第一联齿轮(71)的大齿轮部与所述输出齿轮相啮合;所述第二电机齿轮(62)安装在所述第二电机(50)的电机轴上,所述第二联齿轮(72)的小齿轮部与所述第二电机齿轮(62)相啮合,所述第二联齿轮(72)的大齿轮部与所述中心齿轮(80)相啮合,
所述行星齿轮减速机构(90)包括太阳轮(91)、行星轮(92)、行星架(93)、齿圈(94),所述中心齿轮(80)与所述太阳轮(91)传动连接,所述行星架(92)与所述丝杆(180)传动连接,所述齿圈(94)固定在所述制动钳体(10)内。
7.根据权利要求5所述的盘式制动器,其特征在于,所述传动机构包括第一行星齿轮减速机构(110)、第二行星齿轮减速机构(120)、第一主动齿轮(131)、第二主动齿轮(132)、从动齿轮(150),
所述第一行星齿轮减速机构(110)包括第一太阳轮(111)、第一行星轮(112)、第一行星架(113)、第一齿圈(114),所述第一电机(40)的电机轴(41)与所述第一太阳轮(111)传动连接,所述第一行星架(113)与所述第一主动齿轮(131)传动连接,所述第一齿圈(114)固定在所述制动钳体(10)内,
所述第二行星齿轮减速机构(120)包括第二太阳轮(121)、第二行星轮(122)、第二行星架(123)、第二齿圈(124),所述第二电机(50)的电机轴(51)与所述第二太阳轮(121)传动连接,所述第二行星架(123)与所述第二主动齿轮(132)传动连接,所述第二齿圈(124)固定在所述制动钳体(10)内,
所述第一主动齿轮(131)和第二主动齿轮(132)分别与所述从动齿轮(150)啮合,所述丝杆(180)与所述从动齿轮(150)传动连接。
8.根据权利要求1所述的盘式制动器,其特征在于,所述丝杆(180)和所述制动钳体(10)之间设置有推轴承(160)。
9.根据权利要求1所述的盘式制动器,其特征在于,所述盘式制动器还包括电磁离合器(200),当所述电磁离合器(200)断电时,所述电磁离合器(200)接合以止所述第一电机(40)的电机轴(41);当所述电磁离合器(200)通电时,所述电磁离合器(200)分离以释放所述第一电机(40)的电机轴(41)。
10.根据权利要求9所述的盘式制动器,其特征在于,所述电磁离合器包括电磁、平移摩擦片(205)和旋转摩擦片(206),所述电磁铁包括定铁芯(202)、动铁芯(203)和作用于所述动铁芯(203)的驱动弹簧(204),所述旋转摩擦片(206)与所述第一电机(40)的电机轴(41)连接,所述平移摩擦片(205)能够由所述动铁芯(203)驱动。
11.根据权利要求10所述的盘式制动器,其特征在于,所述电磁离合器还包括离合器壳体(201)、外座圈(207)和内座圈(208),所述内座圈(208)与所述第一电机(40)的电机轴(41)花键连接,所述旋转摩擦片(206)设置在所述内座圈(208)上,所述外座圈(207)与所述离合器壳体(201)的内壁花键连接,所述离合器壳体(201)相对于所述制动钳体(10)固定,所述平移摩擦片(205)设置在所述外座圈(207)上。
12.根据权利要求9所述的盘式制动器,其特征在于,所述电磁离合器集成在所述第一电机(40)的内部。
13.根据权利要求1所述的盘式制动器,其特征在于,所述制动钳体(10)内还形成有用于容纳所述第一电机(40)的第一容纳腔(11)、用于容纳所述第二电机(50)的第二容纳腔(12),用于容纳所述传动机构的第三容纳腔(13)、用于容纳所述丝杆机构的第四容纳腔(14),其中,所述第一容纳腔(11)和第二容纳腔(12)分别位于所述第四容纳腔(14)的两侧,所述第一容纳腔(11)的一端、所述第二容纳腔(12)的一端、所述第四容纳腔(14)的一端均与所述第二容纳腔(12)连通。
14.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-13中任一项所述的盘式制动器。

说明书全文

盘式制动器及车辆

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2016年11月24日提交至中国国家知识产权局的专利申请201611045557.2的优先权,该专利申请所公开的内容通过引用结合于本申请。

技术领域

[0003] 本公开涉及制动器领域,具体地,涉及一种盘式制动器及车辆。

背景技术

[0004] 传统的液压或气动制动系统中,存在气液管路复杂、维修困难、布置结构复杂、制动动态响应慢、制动舒适性能较低等明显缺点。例如,在液压制动系统中,在防抱死制动系统动作时制动踏板会产生回弹振动现象,影响了制动舒适性能。再如,由于制动踏板机构直接与制动传动装置和制动执行装置相连,因此在车辆发生碰撞时产生的冲击会直接通过制动系统传递到驾驶室内,严重影响了汽车的安全性能。又如,传统的液压制动系统中因采用了体积较大的真空制动助力器制动主缸、储油器等常规液压制动系统的部件,因此不仅具有结构及装配复杂且体积大、维护困难的问题,而且由于系统中设置有连接相应部件的液压制动管路以及制动液,需要定期更换液压油和定期检查是否存在液压油泄漏的问题。基于上述诸多问题,近年来开发有相比于液压或气动式制动系统其结构简单、制动动态响应快且制动舒适性能和安全性能良好的多种电子机械制动系统。发明内容
[0005] 本公开的目的是提供一种安全等级更高的盘式制动器。
[0006] 为了实现上述目的,本公开提供一种盘式制动器,包括制动钳体、第一制动、第一电机、第二电机、传动机构、丝杆机构,所述丝杆机构包括丝杆和套装在所述丝杆上的螺母,所述第一电机与所述传动机构的第一输入端相连,所述第二电机与所述传动机构的第二输入端相连,所述传动机构的输出端与所述丝杆相连,所述第一电机和第二电机通过所述传动机构驱动所述丝杆旋转,以使所述螺母沿所述丝杆轴向移动,从而推动所述第一制动块移动以压紧制动盘
[0007] 可选地,所述盘式制动器为浮钳盘式制动器,所述盘式制动器还包括第二制动块,所述第一制动块和第二制动块分别位于所述制动盘两侧,所述第二制动块安装在所述制动钳体上。
[0008] 可选地,所述丝杆机构为滚动丝杆机构。
[0009] 可选地,所述丝杆机构为行星滚柱丝杆机构。
[0010] 可选地,所述传动机构为齿轮传动机构。
[0011] 可选地,所述传动机构包括第一电机齿轮、第二电机齿轮、第一联齿轮、第二联齿轮、中心齿轮、行星齿轮减速机构,所述第一电机齿轮安装在所述第一电机的电机轴上,所述第一联齿轮的小齿轮部与所述第一电机齿轮相啮合,所述第一联齿轮的大齿轮部与所述输出齿轮相啮合;所述第二电机齿轮安装在所述第二电机的电机轴上,所述第二联齿轮的小齿轮部与所述第二电机齿轮相啮合,所述第二联齿轮的大齿轮部与所述中心齿轮相啮合,所述行星齿轮减速机构包括太阳轮行星轮行星架、齿圈,所述中心齿轮与所述太阳轮传动连接,所述行星架与所述丝杆传动连接,所述齿圈固定在所述制动钳体内。
[0012] 可选地,所述传动机构包括第一行星齿轮减速机构、第二行星齿轮减速机构、第一主动齿轮、第二主动齿轮、从动齿轮,所述第一行星齿轮减速机构包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架、第一齿圈,所述第一电机的电机轴与所述第一太阳轮传动连接,所述第一行星架与所述第一主动齿轮传动连接,所述第一齿圈固定在所述制动钳体内,所述第二行星齿轮减速机构包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架、第二齿圈,所述第二电机的电机轴与所述第二太阳轮传动连接,所述第二行星架与所述第二主动齿轮传动连接,所述第二齿圈固定在所述制动钳体内,所述第一主动齿轮和第二主动齿轮分别与所述从动齿轮啮合,所述丝杆与所述从动齿轮传动连接。
[0013] 可选地,所述丝杆和所述制动钳体之间设置有推力轴承
[0014] 可选地,所述盘式制动器还包括电磁离合器,当所述电磁离合器断电时,所述电磁离合器接合以止所述第一电机的电机轴;当所述电磁离合器通电时,所述电磁离合器分离以释放所述第一电机的电机轴。
[0015] 可选地,所述电磁离合器包括电磁、平移摩擦片和旋转摩擦片,所述电磁铁包括定铁芯、动铁芯和作用于所述动铁芯的驱动弹簧,所述旋转摩擦片与所述第一电机的电机轴连接,所述平移摩擦片能够由所述动铁芯驱动。
[0016] 可选地,所述电磁离合器还包括离合器壳体、外座圈和内座圈,所述内座圈与所述第一电机的电机轴花键连接,所述旋转摩擦片设置在所述内座圈上,所述外座圈与所述离合器壳体的内壁花键连接,所述离合器壳体相对于所述制动钳体固定,所述平移摩擦片设置在所述外座圈上。
[0017] 可选地,所述电磁离合器集成在所述第一电机的内部。
[0018] 可选地,所述制动钳体内还形成有用于容纳所述第一电机的第一容纳腔、用于容纳所述第二电机的第二容纳腔,用于容纳所述传动机构的第三容纳腔、用于容纳所述丝杆机构的第四容纳腔,其中,所述第一容纳腔和第二容纳腔分别位于所述第四容纳腔的两侧,所述第一容纳腔的一端、所述第二容纳腔的一端、所述第四容纳腔的一端均与所述第二容纳腔连通。
[0019] 在本公开的制动器中,通过设置两个可动力耦合的电机,一方面使得制动器和整车的安全等级得到提高,一个电机出现故障时,另一个电机可以继续工作以保证整车仍能正常制动;另一方面可以减轻单个电机的负担(两个电机同时工作时可以减小单个电机的负载,两个电机交替工作时可以使其中一个电机得到休息),延长电机的使用寿命;再一方面可以提高制动器的制动强度,使制动器能够适用于更多的车型。
[0020] 本公开还提供一种车辆,包括如上所述的盘式制动器。
[0021] 本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明
[0022] 附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
[0023] 图1是根据本公开的一种实施方式的盘式制动器的结构示意图;
[0024] 图2是根据本公开的一种实施方式的盘式制动器的局部结构示意图,其中未示出制动钳体、制动块和制动盘;
[0025] 图3是根据本公开的一种实施方式的盘式制动器中,制动钳体的结构示意图;
[0026] 图4是根据本公开的一种实施方式的盘式制动器中,电磁离合器的结构示意图;
[0027] 图5是根据本公开的另一种实施方式的盘式制动器的结构示意图;
[0028] 图6是根据本公开的另一种实施方式的盘式制动器的局部结构示意图,其中未示出制动钳体、制动块和制动盘。

具体实施方式

[0029] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
[0030] 在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指相应附图的图面方向的上、下,这些方位词的使用仅是为了便于描述,不能视为对本公开的限制。
[0031] 根据本公开的一个方面,如图1和图5所示,提供一种盘式制动器,包括制动钳体10、第一制动块31、第二制动块32、第一电机40、第二电机50、传动机构、丝杆机构。第一制动块31和第二制动块32分别位于制动盘20的两侧。丝杆机构包括丝杆180和套装在丝杆180上的螺母190,第一电机40与传动机构的第一输入端相连,第二电机50与传动机构的第二输入端相连,传动机构的输出端与丝杆180相连,第一电机40和第二电机50通过传动机构驱动丝杆180旋转,以使螺母190沿丝杆180轴向移动,从而推动第一制动块31移动以压紧制动盘
20。
[0032] 在本公开的制动器中,通过设置两个可动力耦合的电机,一方面使得制动器和整车的安全等级得到提高,一个电机出现故障时,另一个电机可以继续工作以保证整车仍能正常制动;另一方面可以减轻单个电机的负担(两个电机同时工作时可以减小单个电机的负载,两个电机交替工作时可以使其中一个电机得到休息),延长电机的使用寿命;再一方面可以提高制动器的制动强度,使制动器能够适用于更多的车型。
[0033] 在本公开的盘式制动器为浮钳盘式制动器的情况下,所述制动器还包括第二制动块32,该第二制动块32安装在制动钳体10上,制动钳体10可以相对于制动盘20轴向移动。具体地,以行车制动为例,如图1和图2所示,执行行车制动时,第一电机40和/或第二电机50驱动丝杆180旋转,以使套装在丝杆180上的螺母190向右移动,从而推动第一制动块31也向下移动并压紧到制动盘20上,于是制动盘20给螺母190一个向上的反作用力,使螺母190连同制动钳体10整体向左移动,直到第二制动块32也压靠到制动盘20上。这时两侧的制动块都压在制动盘20上,从而夹紧制动盘20,产生阻止车轮转动的摩擦力矩,实现行车制动。
[0034] 可选地,丝杆机构可以为滚动丝杆机构。在采用滚动丝杆机构的情况下,螺母190和丝杆180之间设置有滚动体,例如滚珠或滚柱。进一步地,丝杆机构可以为行星滚柱丝杆机构。相比于其他丝杆机构,行星滚柱丝杆机构具有承受载荷大、抗冲击能力强、传动精度高、使用寿命长的优点。
[0035] 另外,还可选地,丝杆机构可以为滚珠丝杆机构。采用滚珠丝杆机构的有益效果与上述采用行星滚柱丝杆的效果类似,在此为了避免重复,省略对其的说明。但本公开并不限定于此,丝杆机构还可以采用滑动丝杆机构等。当采用滑动丝杆机构时,可以使丝杆的螺纹大于自锁角,以保证螺旋副不会发生自锁,从而在解除制动时能够通过制动盘对制动块的作用力实现螺母的回位。
[0036] 如图1至图3、图5和图6所示,可选地,丝杆180包括与所述传动机构传动相连的小径段和与螺母190配合的大径段,所述小径段和所述大径段的连接部分上设置有推力轴承160,制动钳体10上形成有用于抵接所述推力轴承160静止端的台阶面。在此,小径段可以通过滑动轴承滚动轴承或减磨套170支撑在壳体100内,从而能够降低化丝杆180的磨损而起到保护丝杆180的作用。另外,在工作时,通过螺母190对丝杆180的反作用力而能够带动推力轴承160使其抵接到制动钳体10上,由此通过设置推力轴承160来承受轴向载荷,从而具有限制丝杆180相对于制动钳体10的轴向位移的作用。
[0037] 在本公开中,所述传动机构可以为任意适当的类型,例如,齿轮传动机构、链传动机构等等。
[0038] 在一种实施方式,如图2所示,所述传动机构为齿轮传动机构,并且包括第一电机齿轮61、第二电机齿轮62、第一联齿轮71、第二联齿轮72、中心齿轮80、行星齿轮减速机构90,所述第一电机齿轮61安装在所述第一电机40的电机轴上,所述第一联齿轮71的小齿轮部与所述第一电机齿轮61相啮合,所述第一联齿轮71的大齿轮部与所述输出齿轮相啮合;
所述第二电机齿轮62安装在所述第二电机50的电机轴上,所述第二联齿轮72的小齿轮部与所述第二电机齿轮62相啮合,所述第二联齿轮72的大齿轮部与所述中心齿轮80相啮合,所述行星齿轮减速机构90包括太阳轮91、行星轮92、行星架93、齿圈94,所述中心齿轮80与所述太阳轮91传动连接,所述行星架92与所述丝杆180传动连接,所述齿圈94固定在所述制动钳体10内。在这种实施方式中,通过设置联齿轮和行星齿轮减速机构,在获得较大传动比的同时可以减小占用的空间,使制动器结构更紧凑。
[0039] 在另一种实施方式中,如图6所示,所述传动机构为齿轮传动机构,并且包括第一行星齿轮减速机构110、第二行星齿轮减速机构120、第一主动齿轮131、第二主动齿轮132、从动齿轮150,所述第一行星齿轮减速机构110包括第一太阳轮111、第一行星轮112、第一行星架113、第一齿圈114,所述第一电机40的电机轴41与所述第一太阳轮111传动连接,所述第一行星架113与所述第一主动齿轮131传动连接,所述第一齿圈114固定在所述制动钳体10内,所述第二行星齿轮减速机构120包括第二太阳轮121、第二行星轮122、第二行星架
123、第二齿圈124,所述第二电机50的电机轴51与所述第二太阳轮121传动连接,所述第二行星架123与所述第二主动齿轮132传动连接,所述第二齿圈124固定在所述制动钳体10内,所述第一主动齿轮131和第二主动齿轮132分别与所述从动齿轮150啮合,所述丝杆180与所述从动齿轮150传动连接。
[0040] 在本公开中,为了使制动器同时具有驻车制动功能,在一种实施方式中,所述制动器还包括电磁离合器200,电磁离合器200安装在第一电机40的电机轴41上,通过电磁离合器200对电机轴41的锁止来实现驻车制动。具体地,当电磁离合器200失电时,电磁离合器200接合以将电机轴41锁死;当电磁离合器200得电时,电磁离合器200分离以释放电机轴
41。
[0041] 可选地,如图4所示,电磁离合器200可以包括离合器壳体201、电磁铁、平移摩擦片205、旋转摩擦片206、外座圈207和内座圈208。其中,电磁铁可以包括定铁芯202、动铁芯203和作用于动铁芯203的驱动弹簧204。内座圈208与电机轴41通过花键滑动连接,旋转摩擦片
206设置在内座圈207上以能够在电机轴41的带动下旋转。外座圈207与离合器壳体201的内壁通过花键滑动连接,平移摩擦片205设置在外座圈207上以能够沿电机轴41的轴向平移。
定铁芯202和动铁芯203可以均形成为环状结构,并且动铁芯203套设在电机轴41的外部,定铁芯202套设在动铁芯203的外部,以使制动器的结构更紧凑,轴向尺寸更小。当电磁铁失电时,定铁芯202与动铁芯203之间的磁吸力消失,动铁芯203在驱动弹簧204的作用下向右移动,并推动平移摩擦片205和旋转摩擦片206接合,二者之间的摩擦力使得减速器50的所述转轴被抱死;当电磁铁得电时,定铁芯202与动铁芯203之间产生磁吸力,使得动铁芯203复位的同时压缩驱动弹簧204,平移摩擦片205和旋转摩擦片206分离,二者之间的摩擦力消失从而丢掉抱死力。
[0042] 总体而言,需要执行驻车制动功能时,第一电机40和/或第二电机50得电,通过传动机构和丝杆机构实现制动盘20的夹紧,达到驻车要求时(例如,驻车制动力达到目标制动力,且驻车制动力从零增大至目标制动力所用的时间小于预设时间),第一电机40和/或第二电机50失电,电磁离合器200工作以抱死第一电机40的电机轴41,使得整个传动机构被锁死,保持驻车制动力,执行驻车制动功能。解除驻车制动时,电磁离合器200丢掉抱死力,释放所述第一电机40的电机轴41。
[0043] 可选地,如图3所示,制动钳体10内还形成有用于容纳第一电机40的第一容纳腔11、用于容纳第二电机50的第二容纳腔12,用于容纳传动机构的第三容纳腔13、用于容纳丝杆机构的第四容纳腔14,其中,第一容纳腔11和第二容纳腔12分别位于第四容纳腔14的左右两侧且关于第四容纳腔14对称布置,第一容纳腔11的上端、第二容纳腔12的上端、第四容纳腔14的上端均与第二容纳腔12连通。采用这种结构,使得制动器内部元件布置紧凑、整体外形规则,并且具有装配简单且维修方便的效果。通过将丝杆机构集成在制动钳体10的内部,使得制动器结构更紧凑,占用空间更小,便于在整车上安装布置。
[0044] 为了避免对螺母190的移动形成阻力,螺母190可以与第四容纳腔14间隙配合,也就是说,第一容纳腔14的直径可以略大于螺母190的直径。在这种情况下,为了保证密封性,可以在螺母190的外周面与第四容纳腔14的内壁之间设置密封圈100。
[0045] 根据本公开的另一方面,提供一种车辆,该车辆包括如上所述的盘式制动器。
[0046] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0047] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0048] 此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
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