【技术实现步骤摘要】
本技术属于制动装置，涉及一种电子机械式制动器。
技术介绍
1、电子机械式制动器，应用于车辆制动系统；随着车辆电控化和自动驾驶等新技术发现，对于车辆制动系统的电控化提出了新的需求。
2、传统的车辆制动系统为采用液压式的制动系统，驾驶员制动过程中需要通过制动踏板并给制动系统加压，以实现制动功能；这种传统的制动系统对于车辆自动驾驶等功能的实现不是很有利；传统的液压式制动系统包含液压式制动器，制动管路，用于驱动的制动主缸，助力器和相关控制单元；其中液压式制动器采用的是液压推动活塞运动的形式，壳体缸孔内部布置有活塞，制动过程中通过液压推动摩擦片以贴合制动盘实现制动功能。该系统采用纯机械的形式，制动器相对简单，但是要让制动器工作，需要在制动主缸，助力器等控制单元并制动管路等相互协作才能完成，整个制动系统就显得较为复杂；同时纯机械的结构形式不利于车辆自动化和电控化发展。
3、当下随着电动车和混合动力技术的发展，对于车辆制动系统的电控化提出了新的而要求，采用电机直接驱动的电子机械式制动器是一个很好的技术路线。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种电子机械式制动器，实现制动系统电控化，车辆制动采用电信号的形式传递至制动系统控制器，并通过电控的电机驱动制动系统实现车辆制动功能。同时电子机械式制动器的应用也让整车制动结构相对简单。
2、本技术通过使用电子机械式制动器，可以满足：
3、1.车辆制动系统电控化，可以为自动驾驶提供
4、2.简化整车制动系统结构架构，系统匹配相对简单。
5、电子机械式制动器将传统的制动液压系统简化为直流电机驱动的传动系统，制动功能通过直流电机驱动齿轮箱，齿轮箱将电机转矩放大，并传递至滚珠丝杠机构；滚珠丝杠将电机转矩转换为直线推力，并推动制动器摩擦片贴合传统的制动盘以实现车辆制动功能。
6、本技术提供了一种电子机械式制动器，如图1所示，驱动电机输出一个扭矩，通过齿轮箱总成进行放大及传递，齿轮箱总成将扭矩传递给滚珠丝杆组件，滚珠丝杠组件又将扭矩转换为轴向的运动，以此来控制活塞的伸出，从而实现制动支架中卡钳夹紧的功能。
7、本技术提供了一种电子机械式制动器，所述制动器包括：驱动电机、齿轮箱总成、卡钳总成、制动支架、摩擦片；
8、所述驱动电机的轴线与所述卡钳总成的轴线平行，用于实现制动器的驱动与释放；
9、所述齿轮箱总成包含有齿轮传动系统，通过所述驱动电机提供产生制动所需要的扭矩；
10、所述卡钳总成为制动器的主体结构，提供外壳保护以及将齿轮箱总成的扭矩转化为轴向运动；
11、所述摩擦片安装在所述制动支架内，包括摩擦片内片和摩擦片外片，制动过程中通过内外摩擦片产生相向运动并夹紧制动盘，从而产生车辆制动转矩。
12、所述齿轮箱总成通过mgu螺钉安装在所述卡钳总成上；所述卡钳总成通过凸缘螺栓与所述制动支架连接。
13、所述卡钳总成包括卡环、壳体、力反馈单元、推力轴承、卡簧、滚珠丝杠组件、活塞、密封圈、防尘罩、止转螺栓；
14、所述滚珠丝杠组件包括丝杠、丝杠轴环、丝母；所述丝杠包括顶部带有丝杠花键的丝杠光轴和带有螺纹的丝杠内轴；
15、所述卡环通过其内圈和丝杠光轴部分，通过过盈配合压装装配在一起，用于防止丝杠轴顶端的丝杠花键和齿轮箱中的配对花键脱出；
16、所述壳体一体成型，中部设置有容纳滚珠丝杠组件的壳体缸孔；工作过程中，所述驱动电机、所述齿轮箱总成、所述壳体的位置保持相对固定，所述驱动电机、所述齿轮箱总成、所述壳体能够相对于所述制动支架运动；所述壳体上还设置有止转孔，用于止转螺栓的插入。
17、所述丝杠轴环整体上呈环形，中间设置有内花键，所述内花键的尺寸大于所述丝杠光轴的直径，小于所述丝杠内轴的直径，所述丝杠轴环套接在所述丝杠光轴上，所述丝杠轴环与所述丝杠接触的位置加工成凹球面；所述丝母整体上呈上下贯通的空心圆筒形，套接在所述丝杠内轴上，底部的外侧边缘加工成凸球面，与所述活塞中加工设置的凹球面对应；
18、所述丝杠内轴上与所述丝杠光轴交界的位置设计成与丝杠轴环凹球面匹配的凸球面。
19、所述丝杠轴环与所述丝母相对的位置，分别设置有直角三角形形状的凸台特征，分别为轴环凸台特征和丝母凸台特征，所述轴环凸台特征和所述丝母凸台特征两条竖直的直角边能够通过调节丝杠轴环的内花键的角度保证两者的竖直面贴合。
20、所述力反馈单元中间开孔定位安装在所述丝杠光轴上，与所述丝杠光轴间隙配合，能够实时反馈夹紧力给控制系统，传动过程中力反馈单元不旋转；所述力反馈单元包括外垫片、力传感器、止转垫片；所述止转垫片上还设置有止转槽，能够通过止转螺栓的插入和拔出，使止转垫片止转。
21、所述力反馈单元和所述丝杠轴环之间还安装有推力轴承，所述推力轴承用于承受制动器在运行过程中产生的轴向推力，减小丝杠轴环和止转垫片之间的摩擦力；
22、所述卡簧安装在所述丝母和所述活塞之间，将所述丝母和所述活塞固定在一起，使活塞和丝母相对固定，从而活塞能够通过滚珠丝杠组件来进行回位，不需要依靠矩形密封圈的回位，实现低拖滞的需求。
23、所述外垫片和所述止转垫片通过端面与所述力传感器配合，传动过程中，丝杠旋转，在丝杠轴环上产生轴向推力，带着所述推力轴承旋转，并将轴向推力作用于止转垫片上，从而在力传感器上产生轴承正压力，产生的压力通过力传感器输出；推力轴承和止转垫片配合并在止转垫片端面上旋转，在旋转摩擦力的作用下止转垫片会产生旋转的趋势，所述止转垫片通过设置在所述止转垫片上的止转槽和设置于壳体上的止转螺栓配合以防止传动过程中止转垫片的旋转。
24、所述活塞整体上呈一侧开口的空心圆筒形，套接在所述滚珠丝杠组件外部，所述活塞的内部与所述丝母底部边缘凸球面的对应位置，加工成与所述凸球面匹配的凹球面；
25、所述矩形密封圈布置在壳体和活塞之间，提供橡胶阻尼的作用，降低撞击噪音和磕碰；
26、所述防尘罩安装在靠近活塞底部的位置，并设计成褶皱形，通过褶皱设计，满足全工况下的防尘需求。
27、所述丝杆花键受力面延长线过圆心，或者受力面延长线在圆心φ1.5mm区域内。
28、本技术还提出了一种利用上述制动器的制动方法，包括如下步骤：
29、步骤一、驱动电机驱动齿轮箱总成将转矩放大；
30、步骤二、齿轮箱总成通过啮合的花键带动滚珠丝杠组件旋转；
31、步骤三、滚珠丝杠组件将齿轮箱总成的转矩转换为沿着壳体缸孔的轴向推力，并对活塞产生正压力；
32、步骤四、活塞产生向着摩擦片的方向的位移；
33、步骤五、活塞的位移和力在齿轮箱总成的作用下持续加大，并使摩擦片压紧制动盘以产生制动所需要的压力，实现制动功能。
34、本实用新本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电子机械式制动器，其特征在于，所述制动器包括：驱动电机(1)、齿轮箱总成(2)、卡钳总成(3)、制动支架(4)、摩擦片(5)；
2.如权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述齿轮箱总成(2)通过MGU螺钉(6)安装在所述卡钳总成(3)上；所述卡钳总成(3)通过凸缘螺栓(7)与所述制动支架(4)连接。
3.如权利要求1所述的制动器，其特征在于，
4.如权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述丝杠轴环(3.6.2)整体上呈环形，中间设置有内花键(3.6.2.1)，所述内花键(3.6.2.1)的尺寸大于所述丝杠光轴(3.6.1.1)的直径，小于所述丝杠内轴(3.6.1.2)的直径，所述丝杠轴环(3.6.2)套接在所述丝杠光轴(3.6.1.1)上。
5.如权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述丝杠轴环(3.6.2)与所述丝母(3.6.3)相对的位置，分别设置有直角三角形形状的凸台特征，分别为轴环凸台特征(3.6.2.2)和丝母凸台特征(3.6.3.1)，所述轴环凸台特征(3.6.2.2)和所述丝母凸台特征(3.6.3.1)两条竖直
6.如权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述力反馈单元(3.3)中间开孔定位安装在所述丝杠光轴(3.6.1.1)上，与所述丝杠光轴(3.6.1.1)间隙配合，能够实时反馈夹紧力给控制系统，传动过程中力反馈单元(3.3)不旋转；所述力反馈单元(3.3)包括外垫片(3.3.1)、力传感器(3.3.2)、止转垫片(3.3.3)；所述止转垫片(3.3.3)上还设置有止转槽(3.3.3.1)，能够通过止转螺栓(3.10)的插入和拔出，使止转垫片(3.3.3)止转。
7.如权利要求4所述的制动器，其特征在于，所述力反馈单元(3.3)和所述丝杠轴环(3.6.2)之间还安装有推力轴承(3.4)，所述推力轴承(3.4)用于承受制动器在运行过程中产生的轴向推力，减小丝杠轴环(3.6.2)和止转垫片(3.3.3)之间的摩擦力；
8.如权利要求6所述的制动器，其特征在于，所述外垫片(3.3.1)和所述止转垫片(3.3.3)通过端面与所述力传感器(3.3.2)配合，传动过程中，丝杠(3.6.1)旋转，在丝杠轴环(3.6.2)上产生轴向推力，带着所述推力轴承(3.4)旋转，并将轴向推力作用于止转垫片(3.3.3)上，从而在力传感器(3.3.2)上产生轴承正压力，产生的压力通过力传感器(3.3.2)输出；推力轴承(3.4)和止转垫片(3.3.3)配合并在止转垫片(3.3.3)端面上旋转，在旋转摩擦力的作用下止转垫片(3.3.3)会产生旋转的趋势，所述止转垫片(3.3.3)通过设置在所述止转垫片上的止转槽(3.3.3.1)和设置于壳体(3.2)上的止转螺栓(3.10)配合以防止传动过程中止转垫片(3.3.3)的旋转。
9.如权利要求7所述的制动器，其特征在于，所述活塞(3.7)整体上呈一侧开口的空心圆筒形，套接在所述滚珠丝杠组件(3.6)外部，所述活塞(3.7)的内部与所述丝母(3.6.3)底部边缘凸球面的对应位置，加工成与所述凸球面匹配的凹球面；
10.如权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述丝杠花键(3.6.1.3)受力面延长线过圆心，或者受力面延长线在圆心φ1.5mm区域内。
...【技术特征摘要】
1.一种电子机械式制动器，其特征在于，所述制动器包括：驱动电机(1)、齿轮箱总成(2)、卡钳总成(3)、制动支架(4)、摩擦片(5)；
2.如权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述齿轮箱总成(2)通过mgu螺钉(6)安装在所述卡钳总成(3)上；所述卡钳总成(3)通过凸缘螺栓(7)与所述制动支架(4)连接。
3.如权利要求1所述的制动器，其特征在于，
4.如权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述丝杠轴环(3.6.2)整体上呈环形，中间设置有内花键(3.6.2.1)，所述内花键(3.6.2.1)的尺寸大于所述丝杠光轴(3.6.1.1)的直径，小于所述丝杠内轴(3.6.1.2)的直径，所述丝杠轴环(3.6.2)套接在所述丝杠光轴(3.6.1.1)上。
5.如权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述丝杠轴环(3.6.2)与所述丝母(3.6.3)相对的位置，分别设置有直角三角形形状的凸台特征，分别为轴环凸台特征(3.6.2.2)和丝母凸台特征(3.6.3.1)，所述轴环凸台特征(3.6.2.2)和所述丝母凸台特征(3.6.3.1)两条竖直的直角边能够通过调节丝杠轴环的内花键(3.6.2.1)的角度保证两者的竖直面贴合。
6.如权利要求3所述的制动器，其特征在于，所述力反馈单元(3.3)中间开孔定位安装在所述丝杠光轴(3.6.1.1)上，与所述丝杠光轴(3.6.1.1)间隙配合，能够实时反馈夹紧力给控制系统，传动过程中力反馈单元(3.3)不旋转；所述力反馈单元(3.3)包括外垫片(3.3.1)、力传感器(3.3.2)、止转垫片(3.3.3)；所述止转垫片(3.3.3)上还设置有止转槽(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳业，
申请(专利权)人：上海华申瑞利汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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