CN109899422B - 用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，尤其适用于重型汽车的电控机械制动***(EMB)。两滚珠丝杠副分别连接两平行推杆进行滑动，丝杠螺母轴向可旋转固定于推杆内，间隙自调齿轮与丝杠螺母固连；间隙自调机构包括单向离合器、转动轴、拨叉、扭矩限制器、滑动轴、调节齿轮；调节齿轮分别啮合两侧的间隙自调齿轮，带动丝杠螺母转动；丝杠齿轮固连于丝杠轴上，中间齿轮与两边的丝杠齿轮啮合，带动间隙自调机构的同时保证与滚珠丝杠副进给的同步运动。制动时丝杠轴转动产生制动推力，同时自调机构也被带动，实现制动间隙的自动调整功能。本发明满足了对制动执行机构的要求，同时实现了制动间隙自动调整的功能。

Description

用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构
技术领域
本发明属于车辆制动领域，具体涉及一种盘式制动器推力执行机构，尤其适用于电控机械制动***(EMB)的推力执行机构，尤其是重型汽车的电控机械制动***(EMB)。
背景技术
目前重型汽车常规的制动方式为气压制动，为了进一步提高制动响应时间，同时简化制动***管线束，开发了电控机械制动***(EMB)。气压制动与电控机械制动(EMB)两者最大的区别在于制动器动力源的不同，前者是制动气室内的压缩空气推动推杆伸出进行制动，而后者则是电动机带动转轴旋转进行制动，因此这就决定了两者制动器执行机构也有所不同。为了满足电控机械制动***(EMB)对执行机构的要求，需开发一种以旋转运动为输入特性盘式制动器推力执行机构。
发明内容
为了适应电控机械制动***(EMB)执行机构的运动特性，本发明旨在提供一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构。
本发明的技术方案为采用一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其包括至少两个平行的推杆(1)、两个滚珠丝杠副(2)、间隙自调齿轮(3)、至少两个丝杠齿轮(7)、中间齿轮(8)、间隙自调机构(9)；
推杆(1)置于制动钳体内，钳体上设有与推杆(1)外形配合的滑道，推杆(1)在钳体的滑道内滑动；
每个滚珠丝杠副(2)的丝杠螺母轴向固定于相应的推杆(1)内部，丝杠螺母自由转动，间隙自调齿轮(3)固连于丝杠螺母上；丝杠齿轮(7)与丝杠轴固连，中间齿轮(8)安装于两个丝杠齿轮中间；
间隙自调机构(9)包括单向离合器(91)、转动轴(92)、拨叉(93)、扭矩限制器(94)、滑动轴(95)、调节齿轮(92b)；
-单向离合器(91)外圈固定于推杆(1)上，内圈与转动轴(92)固连，转动轴(92)上有调节齿轮(92b)分别与两侧的间隙自调齿轮(3)啮合；
-拨叉(93)安装于扭矩限制器(94)上，同时其拨叉头放置于转动轴(92)上的开槽内(92c)内，开槽(92c)具有上边缘(92d)和下边缘(92e)分别为和，拨叉头的运动被限定在上边缘和下边缘之间；
-扭矩限制器(94)安装于滑动轴(95)上；
-间隙自调机构(9)布置于两个滚珠丝杠副(2)中间，同时支撑在推杆(1)上；
制动时丝杠齿轮(7)带动丝杠轴转动，此时丝杠螺母不转，滚珠丝杠副(2)将旋转运动转化为推杆(1)的直线运动进行制动，同时丝杠齿轮(7)带动中间齿轮(8)转动，中间齿轮(8)将运动传递给间隙自调机构(9)，实现制动间隙自动调整。
进一步地，调整垫圈(4)安装于推杆(1)内部的丝杠螺母后端面位置。
进一步地，转动轴(92)端部留有结构(92a)用于维修调整。
进一步地，采用连接板(6)作为推力执行机构的支撑部件，连接板(6)将推力执行机构与制动器总成进行连接。
进一步地，采用推力轴承(5)，其一面靠在丝杠轴的台肩上，另一面靠在连接板上。
进一步地，所述的间隙自调机构(9)中，所述滑动轴(95)与中间齿轮(8)为花键连接。
进一步地，所述推杆(1)由两部分对合组成，用螺栓连接为一个整体推杆。
进一步地，所述滚珠丝杠副(2)安装在推杆(1)内部，丝杠螺母外圈与推杆(1)中间装有滚针轴承。
进一步地，所述间隙自调齿轮(3)采用平键固连于丝杠螺母上。
进一步地，所述推杆(1)上安装丝杠螺母的位置留有调整空间用于安装调整垫圈(4)。
本发明的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，主要包括：推杆，滚珠丝杠副，间隙自调齿轮，调整垫圈，推力轴承，连接板，丝杠齿轮，中间齿轮，间隙自调机构。该推力执行机构的特征在于：所述推杆放置于制动钳体的滑道内，可以沿其轴向滑动；滚珠丝杠副的丝杠螺母安装于推杆内部可以自由转动；间隙自调齿轮固连于丝杠螺母上；调整垫圈安装于丝杠螺母后端面位置；推力轴承一面靠在丝杠轴的台肩上，另一面靠在连接板上；丝杠齿轮与丝杠轴固连；中间齿轮安装于两个丝杠齿轮中间；间隙自调机构布置于两个滚珠丝杠副中间，同时支撑在推杆上。制动时丝杠齿轮带动丝杠轴转动，此时丝杠螺母不转，滚珠丝杠副将旋转运动转化为推杆的直线运动进行制动，同时中间齿轮的转动将运动传递给间隙自调机构，实现制动间隙自动调整功能。
所述推杆由两部分组成，便于执行机构的布置同时有利于零部件加工制造，推杆放置于制动钳体内，钳体上有与推杆外形配合的滑道，推杆可以在钳体的滑道内滑动，制动钳体上的滑道对推杆起支撑和导向作用。
所述滚珠丝杠副的丝杠螺母轴向固定于推杆内部，但是丝杠螺母可以自由转动，滚珠丝杠副的作用是将输入的旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动，从而由丝杠螺母推动推杆进行制动。
所述间隙自调齿轮固连于丝杠螺母上，功能是在发挥间隙调整作用时由间隙自调齿轮带动丝杠螺母转动。
所述调整垫圈安装于推杆内部丝杠螺母后端，用以调整丝杠螺母在推杆转动时的阻力。
所述推力轴承一面靠在丝杠轴的台肩上，另一面靠在连接板上，用于支撑丝杠轴，在制动时提供制动力的反作用力。
所述连接板是该推力执行机构的支撑连接部件，是该机构与制动器总成安装的连接件。
所述丝杠齿轮是制动执行机构的动力输入端子。
所述中间齿轮安装于两个滚珠丝杠副中间，保证了两个滚珠丝杠副运动的同步，同时也是间隙自调机构的输入端子。
所述间隙自调机构包含：单向离合器，转动轴，拨叉，扭矩限制器，滑动轴。功能是在制动过程中对制动间隙进行自动调整，保证摩擦片与制动盘正常的间隙值。制动时中间齿轮带动滑动轴，从而带动扭矩限制器和拨叉转动，拨叉头从转动轴上开槽的下边缘移至上边缘，但是由于制动器过量间隙的存在，此时为了达到理想的制动力效果，滑动轴将继续转动，而此时由于单向离合器的限制，转动轴不能被拨动，此时拨叉将打滑，打滑扭矩即为扭矩限制器所限定的扭矩值，在解除制动过程中，拨叉反向回转，当拨叉头到达转动轴开槽的下边缘时，由于回程动作还未完成，滑动轴将继续回转一定的角度，但在此过程中拨叉头将拨动转动轴一起旋转，此时的效果是丝杠轴与丝杠螺母以相同的转速同向转动，结果是此过程中丝杠螺母相对于丝杠轴没有发生轴向位移，动作完成后丝杠螺母的初始位置被向前移动了一段距离，这段距离就是制动间隙的自调量，以上就是制动间隙自调的过程。
优选地，制动时两个滚珠丝杠副共同作用，由于中间齿轮的存在，保证了两个丝杠轴转动的一致性，这使得制动摩擦片受力更均匀，有利于摩擦片的使用寿命。
优选地，制动间隙调整过程发生在解除制动的过程中，因此间隙自调机构承载较小，也不需要额外的防过载措施。
更优选地，由于间隙自调机构所需载荷较小，因此在输入载荷一定的情况下可以将更多的载荷分配给制动执行机构，使得制动力更加高效。
本发明的有益效果是：提供了一种动力源以旋转运动为特性的盘式制动器推力执行机构，满足了电控机械制动***(EMB)对制动执行机构的要求，同时实现了制动间隙自动调整的功能。
附图说明
图1为本发明的推力执行机构的一个实施例的布置示意图；
图2为本发明的推力执行机构一个实施例的机构简图；
图3为本发明的推力执行机构一个实施例的结构示意图；
图4为本发明中的间隙自调机构一个实施例的结构示意图；
图5为本发明中转动轴与拨叉联接关系一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地说明。
结合图1至图5，在一个具体的实施例中，本发明的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构(100)，包括：推杆(1)，滚珠丝杠副(2)，间隙自调齿轮(3)，调整垫圈(4)，推力轴承(5)，连接板(6)，丝杠齿轮(7)，中间齿轮(8)，间隙自调机构(9)；间隙自调机构(9)包括：单向离合器(91)，转动轴(92)，拨叉(93)，扭矩限制器(94)，滑动轴(95)。
所述推杆(1)所述推杆(1)放置于制动钳体内，钳体上有与推杆(1)外形配合的滑道，推杆(1)可以在钳体的滑道内滑动。
所述滚珠丝杠副(2)的丝杠螺母轴向固定于推杆(1)内部，但是丝杠螺母可以自由转动。
所述间隙自调齿轮(3)固连于丝杠螺母上。
所述调整垫圈(4)安装于推杆(1)内部的丝杠螺母后端面位置。
所述推力轴承(5)一面靠在丝杠轴的台肩上，另一面靠在连接板上。
所述连接板(6)是该推力执行机构的支撑部件，是该机构与制动器总成安装的连接部件。
所述丝杠齿轮(7)与丝杠轴固连。
所述中间齿轮(8)安装于两个丝杠齿轮中间。所述间隙自调机构(9)布置于两个滚珠丝杠副(2)中间，同时支撑在推杆(1)上。
所述的间隙自调机构(9)，其单向离合器(91)外圈固定于推杆(1)上，内圈与转动轴(92)固连，转动轴(92)上有调节齿轮(92b)分别于两侧的间隙自调齿轮(3)啮合。拨叉(93)安装于扭矩限制器(94)上，同时其拨叉头放置于转动轴(92)上的开槽内(92c)内，开槽(92c)的上、下边缘相应分别为上边缘(92d)和下边缘(92e)，拨叉头的运动被限定在两者之间。扭矩限制器(94)安装于滑动轴(95)上。另外，转动轴(92)端部留有结构(92a)用于维修调整。
在一个优选的实施例中，所述的间隙自调机构(9)，其滑动轴(95)与中间齿轮(8)为花键连接，在传递扭矩的同时两者还能轴向滑动。
在一个优选的实施例中，以上零部件之间的连接关系如下：
在一个优选的实施例中，所述推杆(1)由两部分对合组成，用螺栓连接为一个整体推杆，推杆(1)可在制动钳体上的滑槽内滑动。
在一个优选的实施例中，所述滚珠丝杠副(2)安装在推杆(1)内部，丝杠螺母后端安装有调整垫圈(4)，丝杠螺母外圈与推杆(1)中间装有滚针轴承，保证了丝杠螺母在推杆(1)内部可以自由转动。
在一个优选的实施例中，所述间隙自调齿轮(3)安装于丝杠螺母上，用平键固连，在发挥制动间隙调整功能时由间隙自调齿轮(3)带动丝杠螺母转动。
在一个优选的实施例中，所述调整垫圈(4)安装于丝杠螺母后端，推杆(1)上安装丝杠螺母的位置留有调整空间用于安装调整垫圈(4)。
在一个优选的实施例中，所述推力轴承(5)一面靠在丝杠轴的台肩上，另一面靠在连接板上，对丝杠提供制动时的支撑。
在一个优选的实施例中，所述连接板(6)上安装有轴承，对两个滚珠丝杠副(2)以及中间齿轮(8)提供支撑，同时其上有安装连接孔若干，用于推力执行机构与制动器总成的其他部件连接。
在一个优选的实施例中，所述丝杠齿轮(7)通过平键与丝杠轴固连。
在一个优选的实施例中，所述中间齿轮(8)通过轴承支撑在连接板(6)上。
在一个优选的实施例中，所述间隙自调机构(9)安装于推杆(1)上同时与中间齿轮(8)通过花键连接。
在一个优选的实施例中，所述向离合器(91)外圈固定于推杆(1)上，从推杆(1)拧入一个螺纹销，旋入向离合器(91)外圈的开槽(91a)内，向离合器(91)内圈用平键与转动轴(92)固连。
在一个优选的实施例中，所述转动轴(92)通过轴承安装在推杆(1)上，其上有齿轮结构，与两边的两个间隙自调齿轮(3)啮合。
在一个优选的实施例中，所述拨叉(93)安装于扭矩限制器(94)上，当两者的实际扭矩超过扭矩限制器(94)所设定的限定扭矩时，拨叉(93)打滑。
在一个优选的实施例中，所述扭矩限制器(94)通过平键安装在滑动轴(95)上传递来自滑动轴(95)的扭矩。
在一个优选的实施例中，所述滑动轴(95)通过轴承安装在推杆(1)上，其后端部有花键轴结构(95a)，与中间齿轮(8)上的花键毂配合，在传递扭矩的同时还能轴向滑动。
在一个优选的实施例中，采用双推杆、双滚珠丝杠副、双滑道的结构，双推杆的轴线平行。
在一个优选的实施例中，采用三组以上的推杆、滚珠丝杠副、滑道结构，在两对之间设有间隙调整机构。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，
包括至少两个平行的推杆(1)、两个滚珠丝杠副(2)、间隙自调齿轮(3)、至少两个丝杠齿轮(7)、中间齿轮(8)、间隙自调机构(9)；
推杆(1)置于制动钳体内，钳体上设有与推杆(1)外形配合的滑道，推杆(1)在钳体的滑道内滑动；
每个滚珠丝杠副(2)的丝杠螺母轴向固定于相应的推杆(1)内部，丝杠螺母自由转动，间隙自调齿轮(3)固连于丝杠螺母上；丝杠齿轮(7)与丝杠轴固连，中间齿轮(8)安装于两个丝杠齿轮中间；
间隙自调机构(9)包括单向离合器(91)、转动轴(92)、拨叉(93)、扭矩限制器(94)、滑动轴(95)、调节齿轮(92b)；
-单向离合器(91)外圈固定于推杆(1)上，内圈与转动轴(92)固连，转动轴(92)上有调节齿轮(92b)分别与两侧的间隙自调齿轮(3)啮合；
-拨叉(93)安装于扭矩限制器(94)上，同时其拨叉头放置于转动轴(92)上的开槽(92c)内，开槽(92c)具有上边缘(92d)和下边缘(92e)，拨叉头的运动被限定在上边缘和下边缘之间；
-扭矩限制器(94)安装于滑动轴(95)上；
-间隙自调机构(9)布置于两个滚珠丝杠副(2)中间，同时支撑在推杆(1)上；
制动时丝杠齿轮(7)带动丝杠轴转动，此时丝杠螺母不转，滚珠丝杠副(2)将旋转运动转化为推杆(1)的直线运动进行制动，同时丝杠齿轮(7)带动中间齿轮(8)转动，中间齿轮(8)将运动传递给间隙自调机构(9)，实现制动间隙自动调整。
2.根据权利要求1所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，调整垫圈(4)安装于推杆(1)内部的丝杠螺母后端面位置。
3.根据权利要求1所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，转动轴(92)端部留有结构(92a)用于维修调整。
4.根据权利要求1所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，采用连接板(6)作为推力执行机构的支撑部件，连接板(6)将推力执行机构与制动器总成进行连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，采用推力轴承(5)，其一面靠在丝杠轴的台肩上，另一面靠在连接板上。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，所述的间隙自调机构(9)中，所述滑动轴(95)与中间齿轮(8)为花键连接。
7.根据权利要求1至5任一项所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，所述推杆(1)由两部分对合组成，用螺栓连接为一个整体推杆。
8.根据权利要求1至5任一项所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，所述滚珠丝杠副(2)安装在推杆(1)内部，丝杠螺母外圈与推杆(1)中间装有滚针轴承。
9.根据权利要求1至5任一项所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，所述间隙自调齿轮(3)采用平键固连于丝杠螺母上。
10.根据权利要求1至5任一项所述的一种用于电控机械制动***盘式制动器的推力执行机构，其特征在于，所述推杆(1)上安装丝杠螺母的位置留有调整空间用于安装调整垫圈(4)。
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