一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器制造技术

本发明专利技术公开了一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器，其特征是由电机、传动机构、磁致伸缩驱动活塞机构和浮动钳盘式机构组成；传动机构由行星轮系和螺纹丝杆构成，利用电机进行驱动，经行星轮系和螺纹丝杆的传动，实现套筒的直线移动；利用套筒带动可轴向伸缩的磁致伸缩驱动活塞机构中的活塞头直线移动，由活塞头推动浮动钳盘式机构中的制动板实现制动。本发明专利技术采用电机和磁致伸缩实施联合制动，解决了电机线控制动器响应慢、精准度较差以及电机堵转问题，同时也克服了磁致伸缩式制动器的机械性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车用盘式制动器，更具体地说是一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器。
技术介绍
汽车作为人们出行代步最重要的交通工具之一，在迅速发展的同时，节能、安全始终是不变的话题，也是大家关注点与从事汽车行业的研究重点，尤其是随着资源逐渐短缺，以及人们生活水平的逐步提高，节能、安全这两大课题研究尤显重要。制动系统作为汽车四大系统之一，对于汽车行驶安全性起着尤为重要的作用。目前，汽车制动器除了传统的气动和液压制动外，新型的线控制动也正在迅速发展。目前绝大多数汽车上采用的是传统的液压盘式制动器，车辆需要制动时，驾驶员踩下制动踏板，制动主缸内产生相应的制动压力，通过制动管道传递，再经由各个制动分泵，使相对应的制动钳内产生压力，推动活塞和摩擦片，进而挤压制动盘产生摩擦力来实现车辆的制动，进一步地配合相应的电子器件来实现ABS系统(Anti-BrakeSystem,ABS)，驱动防滑系统(AccelerationSlipRegulation,ASR)，和电子制动力分配系统(ElectricBrake-forceDistribution,EBD)，等制动辅助功能。但是，传统的制动系统存在以下几个问题。第一，无论是气动还是液压都无法避免复杂的管道和众多阀类元件，由于管道较长，压力传递慢，容易产生制动滞后现象，从而导致制动距离增加，极大地影响车辆安全性；第二，复杂的管道和阀类元件使得制动系统的成本增加；第三，复杂的管道和阀类元件也使得制动系统更增加了重量，研究表明汽车质量增加10％，油耗增加6％-8％。传统的制动系统无疑对节能减排的目的是不利的；第四，传统的液压制动管路中存在液压油泄露的问题，对环境造成污染。近几年，线控技术的发展也给制动系统带来了本质上的变化，新型的线控制动能成功解决一部分传统制动避免不了的问题。但是，目前的线控制动器仍然存在一些问题：第一，目前线控制动系统的制动器大多采用电机作为驱动器，车辆制动时，需要提供足够大的制动力，在有限的空间内，作为驱动器的电机功率也被限制，那么这时要产生更大的制动力，就要求减速机构的减速比要更大，通过减速增扭来达到要求的制动力，过大的减速比所带来的负面影响是，从电机开始旋转，通过中间的传递机构推动活塞克服制动间隙，制动力开始起作用再到制动力达到最大，这个过程的响应会出现更加明显的滞后现象；第二，在ABS发挥作用过程中，减压、保压、增压的过程都是在极短的时间内完成，而电机线控制动器中电机到活塞的作用需要经过机械传动机构，所以ABS每个阶段的精准度很难得到保证，给车辆行驶带来安全隐患；第三，现有的电机型线控制动器在制动时存在电机堵转的问题，尤其在长距离制动时，堵转问题尤为明显；第四，线控制动除了采用电机作为驱动器以外，智能材料也能起到替代电机的作用，以材料机械性能较好的磁致伸缩材料为例，目前已有关于磁致伸缩制动器的研究，以磁致伸缩棒作为制动器的驱动器，它的响应时间极短，但磁致伸缩材料本身伸缩率小，用于制动时需要配备专门的位移放大机构，增加了制动器结构的复杂程度，而且如果要产生足够大的制动力，需要足够量的磁致伸缩材料，增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述现有技术所存在的不足，提供一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器，以简化制动系统，增强制动安全性。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点是由电机、传动机构、磁致伸缩驱动活塞机构和浮动钳盘式机构组成；所述传动机构由行星轮系和螺纹丝杆构成，利用电机进行驱动，经行星轮系和螺纹丝杆的传动，实现套筒的直线移动；利用所述套筒带动可轴向伸缩的磁致伸缩驱动活塞机构中的活塞头直线移动，由所述活塞头推动所述浮动钳盘式机构中的制动板实现制动。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：所述电机包括定子和转子；所述行星轮系中的外齿圈与电机的转子固定连接，由电机驱动转动，所述行星轮系中的行星架与中心轮以及螺纹丝杆中的丝杆同轴装配；所述丝杆在一端通过键连接的方式装配在行星架上，丝杆螺母与丝杆螺纹配合，套装在丝杆螺母上的套筒的尾端通过螺栓与丝杆螺母固定连接，使套筒能够直线移动。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：所述磁致伸缩驱动活塞机构中的活塞头通过螺纹连接在推杆的输出端，压盖通过螺纹连接在活塞体的前端，复位预压弹簧将推杆压紧在磁致伸缩棒的前端；所述活塞体的尾端连接在套筒的前端，利用套筒带动活塞体的直线移动；在所述磁致伸缩棒的外围利用线圈骨架设置线圈，通电的线圈产生磁场并作用于磁致伸缩棒形成轴向伸缩。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：所述浮动钳盘式机构是在钳体的左钳臂的内侧固定设置左制动块，在制动板的左侧固定设置右制动块，利用左制动块和右制动块实现对制动盘的钳制；所述制动板在右侧与活塞头的前端面呈“T”形连接，由所述活塞头带动制动板推动右制动块实现制动。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：在所述钳体中设置贯穿制动板的导向杆，所述制动板在所述导向杆上获得导向。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：在所述磁致伸缩棒的另外一端安装有预紧力螺栓，用于调整磁致伸缩棒的初始位置。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：设置所述制动器的控制方式为：在车辆开始制动时，是由电机和磁致伸缩驱动活塞机构协同工作，右制动块克服阻力和制动间隙，将制动盘压紧在左制动块上，当制动力达到设定值时，切断对电机供电，螺纹丝杆投入自锁；此时，若车轮趋近抱死，线圈通入小电流进入ABS的减压阶段；若车轮处于最佳制动状态，进入ABS的保压阶段；若车轮制动力不足，线圈通大电流，进入ABS的增压阶段；制动阶段结束时，电机通入反向电流，同时切断磁致伸缩活塞中线圈的电流，活塞复位。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：采用滚珠丝杆代替所述螺纹丝杆，并在所述滚珠丝杆上设置由棘轮和棘爪构成的止回结构。本专利技术电机联合磁致伸缩作用的线控制动器的结构特点也在于：采用滚珠丝杆代替所述螺纹丝杆，并在所述滚珠丝杆与行星轮架的输出端之间设置离合器。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术以电机联合磁致伸缩材料实现的线控制动器能解决传统气动或液压制动响应慢所带来的安全性问题、复杂的管道增加整车重量所带来的燃油经济性的问题以及液压制动系统中液压油泄露所带来的问题，很大程度上简化了制动系统，增强了制动安全性。2、本专利技术采用电机和磁致伸缩活塞驱动机构共同作为制动器的驱动机构，两者协同联合作用，能避开电机制动器响应慢以及ABS精准度差的问题，同时弥补现有磁致伸缩制动器驱动位移过小、达不到制动间隙要求的不足。3、本专利技术在电机与磁致伸缩活塞驱动机构之间安装有自锁功能的螺纹丝杆运动转换机构，电机与磁致伸缩进行联合驱动，这样在制动力达到设定值时，就可以切断电机电流，只让磁致伸缩活塞起作用，能够在保证不影响制动ABS以及其他制动辅助功能的情况下，防止电机堵转所带来的不良后果。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为图1中A的局部放大图示意图；图3为本专利技术另一实施方式结构示意图；图4为本专利技术又一实施方式结构示意图；图5为基于本专利技术应用于汽车ABS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器，其特征是由电机、传动机构、磁致伸缩驱动活塞机构和浮动钳盘式机构组成；所述传动机构由行星轮系和螺纹丝杆构成，利用电机进行驱动，经行星轮系和螺纹丝杆的传动，实现套筒的直线移动；利用所述套筒带动可轴向伸缩的磁致伸缩驱动活塞机构中的活塞头直线移动，由所述活塞头推动所述浮动钳盘式机构中的制动板实现制动。

【技术特征摘要】
1.一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器，其特征是由电机、传动机构、磁致伸缩驱动活塞机构和浮动钳盘式机构组成；所述传动机构由行星轮系和螺纹丝杆构成，利用电机进行驱动，经行星轮系和螺纹丝杆的传动，实现套筒的直线移动；利用所述套筒带动可轴向伸缩的磁致伸缩驱动活塞机构中的活塞头直线移动，由所述活塞头推动所述浮动钳盘式机构中的制动板实现制动。2.根据权利要求1所述的电机联合磁致伸缩作用的线控制动器，其特征是：所述电机包括定子(1)和转子(2)；所述行星轮系中的外齿圈(3)与电机的转子(2)固定连接，由电机驱动转动，所述行星轮系中的行星架(6)与中心轮(5)以及螺纹丝杆中的丝杆(7a)同轴装配；所述丝杆(7a)在一端通过键连接的方式装配在行星架(6)上，丝杆螺母(7b)与丝杆(7a)螺纹配合，套装在丝杆螺母(7b)上的套筒(8)的尾端通过螺栓与丝杆螺母(7b)固定连接，使套筒(8)能够直线移动。3.根据权利要求1和2所述的电机联合磁致伸缩作用的线控制动器，其特征是：所述磁致伸缩驱动活塞机构(9)中的活塞头(16)通过螺纹连接在推杆(24)的输出端，压盖(17)通过螺纹连接在活塞体(18)的前端，复位预压弹簧(25)将推杆(24)压紧在磁致伸缩棒(23)的前端；所述活塞体(18)的尾端连接在套筒(8)的前端，利用套筒(8)带动活塞体(18)的直线移动；在所述磁致伸缩棒(23)的外围利用线圈骨架(20)设置线圈(19)，通电的线圈(19)产生磁场并作用于磁致伸缩棒(23)形成轴向伸缩。4.根据权利要求1和3所述的电机联合磁致伸缩作用的线控制动器，其特征是：所述浮动钳盘式机构是在钳体(10)的左钳臂的内侧固定设置左制动块(15)，在制动板(12)的左侧固定设置右制动块...

【专利技术属性】
技术研发人员：白先旭，李洋，司志远，蔡飞龙，钱立军，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34