带单向离合器的电动助力制动装置的制作方法

本实用新型涉及汽车制动技术领域，具体涉及带单向离合器的电动助力制动装置。

背景技术：

目前汽车液压制动系统大多采用真空助力，如真空助力器失效，驾驶员需要很大的力才能踩动制动踏板。

公开号为CN105523028A的“一种具有电动制动助力功能的电液复合制动系统”，采用电动助力制动装置代替传动制动系统中真空助力器，可以实现电动助力、主动制动和失效人力备份制动并支持制动能量回收所需的线控制动。该系统电机助力失效状态下进行人力制动时，驾驶员踩下制动踏板时推杆推动齿条及制动主缸产生备份制动压力，满足失效防护要求。

但是该系统在人力备份制动时还需克服涡轮蜗杆副及电机运动的阻力和惯性力矩，使得一定的制动踏板力情况下主缸压力输出有所减少，一定程度上增加了汽车的制动距离，从而可能影响制动安全。

公开号CN106740791A公开了一种电动汽车的电动伺服制动装置，其在踏板转轴位置设有伺服电机及单向离合器。在无伺服电机制动时，驾驶者可以通过单向离合器人力驱动踏板制动；但需要伺服电机辅助制动时，伺服电机需克服踏板转动阻力，弹簧压缩弹力等阻力，上述阻力减少了伺服电机的制动转矩，等效于增加了汽车的制动距离，同样降低了汽车行驶的制动安全性。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出带单向离合器的电动助力制动装置，其在人力备份制动时降低驾驶者的踏板力输入，使得持续助力过程中对制动踏板的操纵轻便、平顺。

为了实现上述目的，本实用新型的带单向离合器的电动助力制动装置，包括壳体，壳体中滑动联接有齿条，齿条的一端抵触有推杆，齿条的另一端设有活塞杆，活塞杆远离齿条的一侧设有制动主缸，齿条与制动主缸之间设有回位弹簧，齿条远离活塞杆的一侧设有人力备份制动装置；壳体中转动联接有齿轮轴，齿轮轴上同轴设置有单向离合器，单向离合器的内圈设置在齿轮轴上，齿轮轴与齿条啮合，单向离合器的外圈设有涡轮，涡轮的中心孔与单向离合器的外圈过盈联接，壳体上设有电动助力制动装置。

进一步的，人力备份制动装置包括踏板，踏板上设置有环槽，推杆上设置有插销，插销穿插在环槽中，推杆相对滑动设置在壳体上，推杆与壳体之间设有圆锥弹簧，壳体中分别设置有踏板位移传感器和齿条位移传感器。

进一步的，电动助力制动装置包括通过螺钉固定在壳体外侧的电机，电机同轴联接有蜗杆，蜗杆与涡轮的外圈啮合。

进一步的，齿轮轴上设置有轴肩，单向离合器设置在轴肩和第一轴承之间，轴肩和第一轴承之间设有隔套，隔套和轴肩分别抵触在单向离合器的两侧。

进一步的，壳体中设置有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承均套设在齿轮轴的外侧，第一轴承和第二轴承分别套设在齿轮轴的两侧。

进一步的，齿条上设置有球窝，推杆的端部设置有球头，球头与球窝间隙配合。

进一步的，圆锥弹簧的截面形状为等腰梯形。

进一步的，齿条朝向活塞杆的一侧与活塞杆螺纹联接，活塞杆上螺纹联接有压紧螺母，活塞杆的外侧套设有联动件，联动件相对滑动的设置在壳体中，压紧螺母与联动件抵触配合。

进一步的，单向离合器与齿轮轴过盈联接。

进一步的，齿条包括杆部和齿部，杆部的截面形状为弓形。

有益效果：人力备份制动时，人力备份制动装置带动活塞杆直接对制动主缸制动，齿条在滑动的过程中由于单向离合器的作用而不带动电力助力制动装置转动；电力助力制动装置转动时，由于单向离合器的单向性，电力助力制动装置带动齿条作用于制动主缸，由于推杆与齿条相互抵触而避免了电力助力装置带动踏板转动，从而达到增加了制动的安全性的效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实施例整体的结构示意图；

图2是图1中E-E’处的剖视图；

图3是图1中A处的放大图。

附图标记：1、壳体；2、齿条；21、杆部；22、齿部；3、推杆；4、活塞杆；5、制动主缸；6、回位弹簧；7、人力备份制动装置；71、踏板；72、环槽；73、插销；74、圆锥弹簧；75、踏板位移传感器；76、齿条位移传感器；8、齿轮轴；9、单向离合器；10、电动助力制动装置；101、电机；102、蜗杆；11、第一轴承；12、第二轴承；13、轴肩；14、隔套；15、球窝；16、球头；17、压紧螺母；18、联动件；19、涡轮。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

实施例：如图1所示，带单向离合器的电动助力制动装置，用于汽车电动制动领域，其作用有二点，其一，驾驶者在人力备份制动时，减少驾驶者的制动力产生的额外损耗；其二，电动助力制动时，减少电动助力的制动力产生的额外损耗。

如图1所示，该带单向离合器的电动助力制动装置包括壳体1，壳体1中滑动联接有齿条2，齿条2包括弓形的杆部21和与杆部21联接的齿部22，杆部21在壳体1 中滑动，在相同体积下，弓形的杆部21减少了齿条2与壳体1的接触面积，减少了齿条2的滑动阻力。齿条2的左端设有推杆3，推杆3与齿条2间隙配合，齿条2上设置有球窝15，推杆3朝向齿条2的一侧设置有球头16，推杆3的左侧设有人力备份制动装置7，齿条2的右侧螺纹联接有活塞杆4，活塞杆4的右侧设有制动主缸5。该人力备份制动装置7包括踏板71，踏板71转动联接在汽车上，踏板71的表面上设置有环槽72，推杆3上设置有插销73，插销73穿插在环槽72中。驾驶者的踩踏力通过踏板71传递给推杆3，推杆3通过齿条2将踩踏力通过活塞杆4作用于制动主缸5上，制动主缸5产生制动力使汽车制动。壳体1中分别设置有踏板位移传感器75和齿条位移传感器76，根据踏板位移传感器75的位移量和齿条位移传感器76的位移量作为制动主缸5动作的输入量，避免制动主缸5产生误动作。

如图1和图2所示，壳体1中转动联接有齿轮轴8，齿轮轴8位于齿条2的下侧，齿轮轴8与齿条2啮合而相互联动。齿轮轴8的两端均处于壳体1内，且齿轮轴8的两端分别套设有第一轴承11和第二轴承12，第一轴承11和第二轴承12与壳体1的内壁固定，第一轴承11和第二轴承12可以减少齿轮轴8转动的摩擦力，在齿轮轴8 的外侧同轴设有涡轮19，涡轮19与齿轮轴8联动，在壳体1的外侧设有电动助力制动装置10，该电力助力制动装置包括电机101，电机101采用伺服电机101，电机101 通过螺钉固定在壳体1的外侧上，电机101的转轴上同轴设置有蜗杆102，蜗杆102 与涡轮19啮合而联动。电动助力制动装置10在电力助力制动时，电机101通过涡轮19以及蜗杆102带动齿轮轴8转动，齿轮轴8通过齿条2带动活塞杆4使制动主缸5 产生制动力。由于齿条2与推杆3之间未联接，因此电机101带动齿条2右移时，踏板71以及推杆3的阻力不会影响电机101的转矩，从而电动助力制动装置10对制动主缸5的制动力不会受踏板71以及推杆3的影响，保证了电动助力制动装置10的制动安全性。

如图1和图2所示，在电动助力制动装置10失效时，驾驶者对踏板71的踩踏力会存在通过齿条2使电动助力制动装置10动作的情况，这样便会增加驾驶者的制动阻力，延长了制动距离而降低了制动安全性。为了避免此情况，因此在齿轮轴8上同轴设置有单向离合器9，单向离合器9的内圈通过过盈配合的方式联接在齿轮轴8上，前述涡轮19的中心孔通过过盈配合的方式与单向离合器9的外圈联接，过盈配合的目的在于，避免齿轮轴8上设置联接结构来分别联接单向离合器9和涡轮19的情况，减少齿轮轴8额外的转动阻力。

如图1和图2所示，人力备份制动装置7单独制动时，驾驶者的踩踏力使齿轮轴 8转动，齿轮轴8带动单向离合器9的内圈相对于外圈转动，电动助力制动装置10不随齿轮轴8的转动而动作，因此人力备份制动单独制动时，电动助力制动装置10不会影响车辆的实际制动距离；电动助力制动时，由于单向离合器9的单向性，电机101 通过蜗杆102带动单向离合器9的外圈转动，单向离合器9的外圈带动单向离合器9 的内圈联动，单向离合器9的内圈通过齿轮轴8带动制动主缸5制动，由于齿条2与推杆3抵触配合，齿条2动作不会带动推杆3以及踏板71联动，推杆3以及踏板71 均不会影响电动助力制动装置10的制动力。齿轮轴8上设置有轴肩13，单向离合器9 设置在轴肩13和第一轴承11之间，轴肩13和第一轴承11之间设有隔套14，隔套14 和轴肩13分别抵触在单向离合器9的两侧，隔套14对单向离合器9的位置压紧并对单向离合器9限位。

如图1和图3所示，人力备份制动后或者电动助力制动后均需要复位，因此在推杆3和壳体1的外壁之间设有圆锥弹簧74，圆锥弹簧74的截面形状为等腰梯形，圆锥弹簧74的小圈面与推杆3的周壁抵触，圆锥弹簧74的大圈面与壳体1的外壁抵触，圆锥弹簧74的受力变化呈非线性增长，即圆锥弹簧74压缩量等量变化时，驾驶者的踩踏力呈非线性增长。此外，在推杆3以及制动主缸5的外壁之间设有回位弹簧6，回位弹簧6套设在推杆3的外侧，在齿条2朝向制动主缸5的一侧设有联动件18，联动件18套设在活塞杆4的外侧，活塞杆4的周壁上螺纹联接有压紧螺母17，压紧螺母17与活塞杆4抵触并压紧，回位弹簧6的一端与联动件18抵触，回位弹簧6的另一端抵触在制动主缸5的外侧表面上，回位弹簧6以及圆锥弹簧74均用于人力备份制动后或者电动助力制动后的自动复位。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。