專利名稱：汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種制動系統(tǒng)執(zhí)行機構，特別是涉及一種汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構。
背景技術：
為了提高汽車的主動安全性能，近年來廣泛開展了采用電子機械制動(以下簡稱EMB)系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)的研究?，F(xiàn)有EMB —般采用直流無刷伺服控制電機或開關磁阻電機作為驅動裝置，經(jīng)過齒輪減速機構實現(xiàn)減速增扭的功能，最后由執(zhí)行機構實現(xiàn)摩擦制動。常見的執(zhí)行機構又有兩種形式，即楔形機構和滾珠絲杠副。楔形機構一般與尺寸較大的從動齒輪一體，楔塊隨齒輪一起轉動并產(chǎn)生軸向位移從而推動制動鉗塊實現(xiàn)制動。 采用滾珠絲杠副作為制動執(zhí)行機構的EMB —般是將絲杠與輸出齒輪相連，絲杠螺母與制動鉗塊一體，最終將絲杠的旋轉運動轉化為螺母和襯塊的軸向移動。參照圖9。文獻“汽車電子機械制動執(zhí)行器的研制及壓力估算研究[J]楊坤等汽車技術2008. 10 P24-27”公開了一種汽車電子機械制動執(zhí)行器，該汽車電子機械制動執(zhí)行器包括電機、行星減速機構和滾珠絲杠三部分。其中電機轉子9做成空心式，其內(nèi)部嵌套有滾珠絲杠副螺母8并保證滾珠絲杠副螺母8的軸向移動，滾珠絲杠副螺母8左端固定制動鉗塊2。電機轉子9的右端與行星輪系的太陽輪15固接，兩部件一起旋轉；電機定子10的右端與行星輪系的齒圈11固接。行星輪12安裝于太陽輪15與齒圈11內(nèi)部并由行星架13保持其公轉。滾珠絲杠副絲杠14與行星架13 —體并隨其轉動。制動系統(tǒng)工作時，電機轉子9與太陽輪15 —起旋轉，通過行星輪系減速增扭后由保持架13輸出轉矩。保持架13與滾珠絲杠副絲杠14 一起旋轉，滾珠絲杠副螺母8將滾珠絲杠副絲杠14的旋轉運動轉化為滾珠絲杠副螺母8的直線運動并推動制動鉗塊2壓緊制動盤I，實現(xiàn)制動。解除制動時，電機轉子9與太陽輪15 —起反向旋轉，通過行星輪系減速增扭后由保持架13輸出轉矩。保持架13與滾珠絲杠副絲杠14 一起旋轉，滾珠絲杠副將滾珠絲杠副絲杠14的旋轉運動轉化為滾珠絲杠副螺母8的直線運動并帶動制動鉗塊2放松對制動盤I的壓緊，解除制動。文獻中公開的電機轉子9空心，內(nèi)部嵌套有滾珠絲杠副螺母8，采用行星齒輪減速機構實現(xiàn)減速增扭。其中行星輪系的太陽輪15要與電機轉子9固定，行星輪系的齒圈11要與電機定子10固定，行星輪系的保持架13要與滾珠絲杠副的絲杠14固定。由于要考慮行星輪系各零件與電機、絲杠等部件的固接，系統(tǒng)的機械結構復雜。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的汽車電子機械制動執(zhí)行器結構復雜的不足，本實用新型提供一種汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構。該執(zhí)行機構采用無刷直流電機驅動，執(zhí)行部分選用行星滾柱絲杠，由于省去了齒輪減速機構，可以使執(zhí)行裝置結構更加簡單。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構，包括制動盤I、制動鉗塊2和電機7,制動鉗塊2包夾制動盤I,其特點是還包括滾柱絲杠副螺母3、滾柱4和滾柱絲杠副絲杠5。所述電機7的轉子7-1、電機輸出軸6與滾柱絲杠副絲杠5同軸，并為一體化結構。滾柱絲杠副絲杠5與滾柱絲杠副螺母3有相同旋向、相同螺距、相同導程的螺旋線，滾柱絲杠副螺母3為內(nèi)螺紋，滾柱絲杠副絲杠5為外螺紋。滾柱絲杠副絲杠5與滾柱絲杠副螺母3均布數(shù)個滾柱4，滾柱4的外部有單線的螺紋牙，其螺距與滾柱絲杠副絲杠5及滾柱絲杠副螺母3的螺距相同。滾柱絲杠副絲杠5的螺紋牙和滾柱絲杠副螺母3均與滾柱4相嚙合。制動鉗塊2與滾柱絲杠副螺母3緊固為一體。所述電機7是永磁無刷直流伺服控制電機。本實用新型的有益效果是由于采用永磁無刷直流伺服控制電機，執(zhí)行部分選用 行星滾柱絲杠，省去了齒輪減速機構，使得執(zhí)行裝置結構更加簡單。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。

圖I是本實用新型汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構的剖視圖。圖2是圖I中滾柱絲杠副絲杠、電機輸出軸和電機轉子一體化結構圖。圖3是圖2的軸側放大圖。圖4是圖I中滾柱絲杠副螺母的軸測放大圖。圖5是圖I中滾柱絲杠副螺母與制動鉗塊裝配后的軸測放大圖。圖6是圖I中滾柱絲杠副結構放大圖。圖7是制動時單個車輪的受力圖。圖8是制動時制動盤與制動鉗的受力圖。圖9是背景技術汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行器的剖視圖。圖中，I-制動盤；2_制動鉗塊；3_滾柱絲杠副螺母；4_滾柱；5_滾柱絲杠副絲杠；6-電機輸出軸；7_電機；7-1_轉子；8_滾珠絲杠副螺母；9_電機轉子；10_電機定子；11_齒圈；12-行星輪；13-保持架；14-滾珠絲杠副絲杠；15-太陽輪…是汽車行駛方向；Fxb為地面制動力；W為車輪的垂直載荷；Tp為車軸對車輪的推力；Fz為地面對車輪的法向支持力；F為制動鉗塊對制動盤的正壓；r為車輪的滾動半徑。
具體實施方式
本實施例以上汽桑塔納2000車型取單側前輪為例進行設計計算，其各項參數(shù)如下表I所示表.I主要參數(shù)表
—項目車輛整備質(zhì)量輪胎型號制動盤外徑工作半徑R
參數(shù) 1140kg185/70 R13 86T256mm106mm —假設車輛靜止時前軸軸荷為60%，左右兩輪負荷相同。制動時，車輪的受力情況如圖2所示。Fxb為地面制動力，W為車輪的垂直載荷、Tp為車軸對車輪的推力、Fz為地面對車輪的法向支持力、F為磨擦襯片對制動盤的正壓力，單位均為N。r為車輪的滾動半徑，R為制動盤的有效工作半徑，單位為mm?？紤]到制動過程中軸荷前移的影響，前輪法向作用力將比靜止時增加50%。因此可計算出Fz。假設制動過程在干的浙青或混凝土路面，輪胎滑動率15% -20%，則路面的峰值附著系數(shù)A為O. 9。則路面最大制動力
權利要求1.一種汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構，包括制動盤(I)、制動鉗塊(2)和電機(7),制動鉗塊(2)包夾制動盤(I)，其特征在于還包括滾柱絲杠副螺母(3)、滾柱(4)和滾柱絲杠副絲杠(5);所述電機(7)的轉子(7-1)、電機輸出軸(6)與滾柱絲杠副絲杠(5)同軸，并為一體化結構；滾柱絲杠副絲杠(5)與滾柱絲杠副螺母(3)有相同旋向、相同螺距、相同導程的螺旋線，滾柱絲杠副螺母(3)為內(nèi)螺紋，滾柱絲杠副絲杠(5)為外螺紋；滾柱絲杠副絲杠(5)與滾柱絲杠副螺母(3)均布數(shù)個滾柱(4)，滾柱(4)的外部有單線的螺紋牙，其螺距與滾柱絲杠副絲杠(5)及滾柱絲杠副螺母(3)的螺距相同；滾柱絲杠副絲杠(5)的螺紋牙和滾柱絲杠副螺母(3)均與滾柱(4)相嚙合；制動鉗塊(2)與滾柱絲杠副螺母(3)緊固為一體。
2.根據(jù)權利要求I所述的汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構，其特征在于所述電機(7)是永磁無刷直流伺服控制電機。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構，用于解決現(xiàn)有的汽車電子機械制動執(zhí)行器結構復雜的技術問題。技術方案是電機(7)的轉子(7-1)、電機輸出軸(6)與滾柱絲杠副絲杠(5)是一體化同軸結構；滾柱絲杠副絲杠(5)與滾柱絲杠副螺母(3)均布數(shù)個滾柱(4)，滾柱(4)的外部有單線的螺紋牙，其螺距與滾柱絲杠副絲杠(5)及滾柱絲杠副螺母(3)的螺距相同；滾柱絲杠副絲杠(5)的螺紋牙和滾柱絲杠副螺母(3)均與滾柱(4)相嚙合；制動鉗塊(2)與滾柱絲杠副螺母(3)緊固為一體。由于采用永磁無刷直流伺服控制電機，執(zhí)行部分選用行星滾柱絲杠，省去了齒輪減速機構，使得執(zhí)行裝置結構更加簡單。
文檔編號F16D65/14GK202431807SQ20122000889
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月10日
發(fā)明者佟瑞庭, 關棟, 劉嵐, 劉更, 吳立言, 楊小輝, 王海偉, 馬尚君 申請人:西北工業(yè)大學