本技术涉及电子机械制动装置,具体涉及一种长寿命高效的电子机械制动装置。
背景技术:
1、随着汽车技术飞速发展,电子机械制动系统(emb)因其具有系统简单、制动反应速度快、效率高等突出优点,具有取代目前传统液压制动系统的趋势。
2、emb电子机械制动器通过驱动机构输出制动动力,带动运动转换机构转动,运动转换机构推动制动力输出元件非旋转轴向平移运动,实现车辆行车制动。现有电子机械制动装置中,运动转换机构两侧的前后腔分别独立,运动转换机构在转动过程中,前后腔会形成密闭的容腔,使前后腔的气压发生变化,进而阻止运动转换机构的轴向运动,导致制动效率降低。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是解决现有技术中存在运动转换机构的轴向运动存在阻力,导致制动效率降低的不足之处,而提供一种长寿命高效的电子机械制动装置。
2、为实现上述目的,本实用新型提供的技术解决方案如下:
3、一种长寿命高效的电子机械制动装置,其特殊之处在于:包括驱动电机、固定套筒、行星滚柱机构、前壳体、输出轴和降阻尼机构;所述前壳体与固定套筒的一端连接形成密封腔;所述密封腔灌装润滑油或润滑脂;输出轴设置在密封腔内,一端伸出密封腔;所述行星滚柱机构包括输入轴、辊架以及n个行星辊,n>2,且为整数;所述输入轴同轴设置在固定套筒内,输入轴的一端与输出轴之间可转动连接,另一端伸出密封腔,输入轴上设有外螺纹或环形槽;所述辊架同轴套设在输入轴上,辊架包括沿输入轴周向设置的固定架和嵌套在固定架内侧的齿圈,固定架的一端端部与输出轴的另一端固连,固定架的内壁固连有间隔设置的两个定位环;齿圈外壁与固定架之间设置有间隙,两端分别与两个定位环之间可转动抵接,齿圈内壁与行星辊两端部外壁对应位置设置有相嵌合的环形齿槽,以限制两者之间发生轴向移动;n个所述行星辊沿输入轴的周向布置,两端分别与两个定位环可转动连接;行星辊对应输入轴的外螺纹或环形槽设置,其中部设置有与输入轴上的外螺纹相配合的外螺纹或环形槽,或者其中部设置有与输入轴上的环形槽相配合的外螺纹;
4、通过以下结构中的至少一种实现输出轴非旋转轴向前后移动:
5、a.所述输出轴与输入轴偏心设置;
6、b.固定架与固定套筒之间采用防转的键槽或非圆面截面配合;
7、所述驱动电机的输出端与输入轴的另一端连接,用于驱动输入轴转动,带动n个行星辊非公转的自转,行星辊依次驱动齿圈、固定架和输出轴沿输入轴轴向前后移动;所述降阻尼机构用于连通辊架两侧的密封腔,降低行星辊移动的阻力。
8、进一步地,所述输入轴的另一端设置限位凸台,用于对辊架进行限位;
9、所述限位凸台靠近辊架的一端端面与固定架的另一端端面配合,且其上设置第一凸台,固定架的另一端端面设有第二凸台,第一凸台和第二凸台相互配合,防止行星辊过度转动导致螺纹咬死。
10、进一步地,所述输出轴上沿轴线开设有安装腔,输入轴的一端嵌套在所述安装腔中。
11、进一步地,所述降阻尼机构为以下三种结构中的至少一种:
12、a.开设在固定架外侧面或固定套筒内侧面的至少一个通槽,所述通槽为螺旋槽或轴向直槽;
13、b.沿径向开设在输入轴上的第一气孔、沿径向开设在输出轴上的第二气孔,以及沿轴向开设在输入轴上且连通第一气孔和输入轴一端端部外侧的连接孔;
14、c.沿径向开设在输出轴上的第二气孔。
15、进一步地,所述第一气孔位于输入轴的另一端且靠近其上外螺纹或环形槽的位置;
16、所述第二气孔位于输出轴的另一端;
17、所述连接孔为连通输入轴一端的中心盲孔;或者,所述连接孔为中心通孔,中心通孔靠近输入轴另一端设有堵头。
18、进一步地,所述齿圈的两端端面分别设置第一弧形槽,两个定位环靠近齿圈的端面对应设置第二弧形槽,第一弧形槽和第二弧形槽中设置滚珠。
19、进一步地,n个所述行星辊沿定位环圆周均布;
20、所述输入轴上设有外螺纹,行星辊的中部设置与输入轴外螺纹相配合的环形槽,相邻所述行星辊之间沿输入轴轴向依次相差输入轴外螺纹齿距的1/n。
21、进一步地,所述驱动电机包括定子结构和转子结构;驱动电机设置为单电机或双电机;
22、所述双电机的定子结构为双定子,转子结构为单转子或者双转子;
23、所述驱动电机的转子结构为中空结构,包括套装在固定套筒上的空心转子轴,空心转子轴与输入轴的另一端连接;
24、所述固定套筒与空心转子轴之间设置有间隙。
25、进一步地,所述输出轴的前端设置有制动力传动轴,制动力传动轴与输入轴同轴;
26、所述n=8;
27、所述输出轴和前壳体之间设置有动密封结构。
28、进一步地,所述输入轴的一端端部与输出轴的内壁之间设置支撑导套,输入轴通过轴承与支撑导套之间可转动连接,支撑导套与安装腔的内侧壁滑动配合。
29、本实用新型的有益效果:
30、1、本实用新型将辊架拆分为固定架和齿圈两个结构,齿圈与固定架之间设置间隙且活动连接,减小行星辊与辊架之间的转动阻力。辊架轴向运动时在两侧形成密闭的容腔,导致辊架在高速轴向运动时,产生阻尼,因此,本实用新型设置降阻尼机构,降低润滑油在密封腔内前后流动的阻力,方便输出轴、辊架以及行星辊做轴向运动,使辊架的运动更加平稳,减小运动过程中的噪音,并且运动过程中润滑油或润滑脂挤压喷射至行星辊与输入轴和齿圈之间,以润滑输入轴、行星辊、齿圈、辊架、输出轴等运动部件,进一步降低运动阻力,提高传力效率,相比现有电子机械制动装置,本实用新型的传力效率提高10%以上,在同样输入力的情况下,本实用新型具有更高的输出力,通过齿圈结构使得行星辊结构更加稳定,能够承受更高的输入力。同时提高电子机械制动装置的使用寿命,重复使用次数远大于120万次。润滑油或润滑脂进入行星辊四周,将其运动产生热量导出并沿前壳体释放,能够提高散热效果。
31、2、本实用新型在齿圈的两端与两个定位环之间设置滚珠,使得原行星辊与辊架齿的滑动配合变为行星辊通过齿圈和固定架的滚动配合,提高了传动效率。
32、3、本实用新型采用行星滚柱机构作为制动力传递机构,行星辊的环形槽与输入轴的外螺纹相配合,且相邻行星辊之间沿输入轴轴向相差输入轴外螺纹螺距的1/n,保证其能沿输入轴轴向移动。
33、4、本实用新型输入轴的一端端部套设轴承和支撑导套,通过支撑导套与安装腔的内侧壁滑动连接实现对输出轴的轴向运动导向和支撑。
34、5、本实用新型将驱动电机的转子设计为中空结构,将驱动电机套设在固定套筒上,充分利用空间,减小电动电子机械制动装置的体积,实现小型化。驱动电机可以是单电机也可是双电机;双电机可以采用同轴的双定子单转子或双定子双转子结构,实现设计的冗余化,以提高整体装置的可靠性。
35、6、本实用新型在输出轴和前壳体之间采用动密封结构密封,保证密封腔的密封性,避免密封腔内润滑油或润滑脂外露,以及外界杂质进入密封腔内,影响装置的正常工作。
36、7、本实用新型电动制动装置具有结构紧凑、输出制动力大、安装方便、可靠性高的特点。