车辆电子驻车制动系统摆线执行机构的制作方法

文档序号:11853425阅读:458来源:国知局

本发明涉及车辆驻车制动系统技术领域,是背景技术“车辆电子驻车制动系统执行机构”(200710156334.8)与“驻车制动传动装置”(201410253923.8)的改进,一种车辆电子驻车制动系统摆线执行机构。



背景技术:

电子驻车制动系统(EPB)是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术。电子驻车制动与机械式手刹相同,均是通过刹车盘刹车片产生的摩擦力来达到控制停车制动,只不过控制方式从之前的机械式手刹拉杆变成了电子按钮。

(一)背景技术之一“车辆电子驻车制动系统执行机构”(ZL200710156334.8):

该发明的执行机构采用了渐开线少齿差传动,具有传动比大,运转平稳,齿形易加工,装拆方便等优点。但存在下述问题:

(1)2Z-X型渐开线少齿差行星传动中的双联齿轮机加工工艺性较差,不易装配;

(2)2Z-X型渐开线少齿差行星齿轮传动的机械效率是行星中最低;

(3)不耐冲击及过载能力小,这是因为渐开线轮齿齿根是应力集中处,受时易开裂。

中国专利局于2014.10月公开的发明专利“驻车制动传动装置”(201410253923.8)认为背景技术一“车辆电子驻车制动系统执行机构”(ZL200710156334.8)存在下述问题:

“该驻车制动传动装置的传动装置为与壳体连接且具有偏心轴的少齿差行星齿轮传动机构,存在工作时振动和噪音较大且装配困难的不足,因此,设计一种工作时振动和噪音较小且装配容易的驻车制动传动装置,成为亟待解决的问题。”

说“工作时振动和噪音较大且装配困难”没理论依据。

现在来看理论专著是怎麽说的:

(A)朱孝录《齿轮传动设计手册》727页:“少齿差行星齿轮的特点是传动比大,体积较小,质量轻,运转平稳,齿形容易加工,装拆方便等。”

(B)《齿轮手册》上,7-85页:“结构较简单,价格也较低,…传动比大,体积小,重量轻,运转平稳。”

渐开线少齿差传动运转时,其行星是作平动,运转平稳,因而不会出现“工作时振动”,“噪音较大”

(二)背景技术之二“驻车制动传动装置”(201410253923.8):

申请人说:“本发明(201410253923.8)有益效果:工作时振动和噪音较小且装配容易,行星减速器为两级减速行星减速器,降速增扭效果好且可以减小电机的体积和功率。”

现在来看齿轮专家的理论专著是怎麽说的:

(1)成大先《机械设计手册》卷3-14-10页及秦大同《现代机械设计手册》卷3-14-5页:“渐开线行星传动体积小,效率高,工作平稳,但结构比较复杂,制造成本比较高。”

(2)朱孝录《齿轮传动设计手册》660页:“行星传动具有传动比范围大,效率较高和工作平稳等优点,但缺点是结构较复杂、制造精度要求较高、制造安装较困难。”

背景技术二“驻车制动传动装置”(201410253923.8)存在下述问题:

(1)结构较复杂、制造精度要求较高、制造安装较困难。

(2)渐开线齿轮的齿根是应力集中点,受冲击时易开裂,因而过载能力受到一定的限制。

背景技术“驻行车制动装置及驻行车制动系统”(201410256935.6)同样认为:“该驻车制动装置(ZL200710156334.8)的少齿差传动机构,存在工作时振动和噪音较大且装配困难的不足。因此,设计一种工作时振动和噪音较小且装配容易的装置,成为亟待解决的问题。”

(三)背景技术之三“电子驻车制动系统”(201310344580.1)采用“齿轮+蜗杆蜗轮”执行机构,存在的问题是:齿轮级过载能力不理想;蜗杆蜗轮级滑动摩擦易发热、磨损。

(四)背景技术之四“电子驻车制动系统及其控制方法”(201510346228.0)采用“两级平行轴齿轮减速”执行机构,存在的问题是:齿轮级过载能力不理想。

众所周知,车辆驻车时随时会遭遇各种突发事件,驻车必须高度可靠,就是说执行机构在重冲击及超过载时保证不断齿。

因此,在重冲击及超过载时不断齿,是电子驻车制动执行机构的最重要问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种车辆电子驻车制动系统摆线执行机构,执行机构中所采用的单级摆线减速传动件,在重冲击及超过载时不断齿。“摆线-半埋齿针销”结构的耐冲击及过载能力高达额定的6.5倍。(日本那博特斯克“工业机器人RV减速机技术资料集”11~12页)

本发明解决其技术问题采用的技术方案是:

一种车辆电子驻车制动系统摆线执行机构,包括制动卡钳总成和执行机构,其中:

执行机构包括直流电机、机构壳体、盖板及传动部件,直流电机1紧固在机构壳体的法兰圈上,盖板与机构壳体连接,机构壳体的主体是一凸起的薄壁圆筒,薄壁圆筒的端面连接钳体,传动部件包括同步带部件与摆线传动件,传动部件置于薄壁圆筒内,同步带部件包括大、小带轮及同步带,小带轮设在直流电机的转子轴上,大带轮装在输入轴上,输入轴用轴承支承在圆端盖内孔,圆端盖连接在针齿壳的法兰圈上,针齿壳连接在薄壁圆筒内孔的圆环壁上,摆线传动件除输入轴、圆端盖及针齿壳外,还包括设在输入轴上的偏心轴承、摆线轮、针销、柱销、输出轴及支承轴承,轴承置于薄壁圆筒内,输出轴连接螺杆。

摆线传动件中的针销系卧枕式结构设置在针齿壳圆周均布的针销孔中。

摆线传动件中的针齿壳中的针销孔,采用线切割加工成一连续光滑曲线。

本发明技术方案采用单级摆线减速的理论依据:

(1)摆线效率高:朱孝录《齿轮传动设计手册》6页、《齿轮手册》上1-12页:摆线效率η=0.9~0.98≈0.94;

(2)半埋齿针销结构具有很高的弯曲强度,其论述见于《齿轮传动设计手册》828页:“针齿是半埋在针齿壳的针齿销孔内,基本上没有弯曲变形…”;

(3)针齿壳半埋孔用线切割得到,优点是加工工艺简单、精度高,能保证针齿销半埋孔的相邻距偏差控制在0.005mm之内。

【有益效果】

本发明比照背景技术“车辆电子驻车制动系统执行机构”(200710156334.8)与“驻车制动传动装置”(201410253923.8),其所取得的有益技术效果是:

(1)摆线传动结构简单,机加工工艺性好,拆装方便;

(2)机械效率高于2Z-X型渐开线少齿差行星齿轮传动,与二级行星相当;

(3)摆线轮齿面不存在应力集中点,因而受冲击、过载能力强。

【附图说明】

图1系本发明车辆电子驻车制动系统摆线执行机构的结构原理示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图1对本发明作进一步说明。

如图1所示,一种车辆电子驻车制动系统摆线执行机构,包括制动卡钳总成和执行机构,所述制动卡钳总成包括卡钳部件和螺旋部件,所述卡钳部件包括钳体21及设在钳体21内的制动盘部件,所述制动盘部件包括制动盘20及设在制动盘20两侧的第一、第二制动块总成191、192,所述螺旋部件包括活塞18、活塞18内孔的螺旋副,所述螺旋副包括螺母16与螺杆15,螺杆15转动时活塞18不会转动而是沿轴向移动,所述活塞18设在制动钳体21内孔,活塞18依靠密封圈17密封,活塞18端面上的凹槽与靠近的第一制动块总成191的凸台配合,其特征在于:

所述执行机构包括直流电机1、机构壳体25、盖板24及传动部件,所述直流电机1紧固在机构壳体25的法兰圈上,所述盖板24与机构壳体25连接,所述机构壳体25的主体是一凸起的薄壁圆筒13,所述薄壁圆筒13的端面连接钳体21,所述传动部件包括同步带部件与摆线传动件,传动部件置于薄壁圆筒13内,所述同步带部件包括大、小带轮7、2及同步带3,小带轮2设在直流电机1的转子轴上,大带轮7装在输入轴8上,输入轴8用轴承支承在圆端盖10内孔,所述圆端盖10连接在针齿壳12的法兰圈上,所述针齿壳12连接在薄壁圆筒13内孔的圆环壁上,所述摆线传动件除输入轴8、圆端盖10及针齿壳12外,还包括设在输入轴8上的偏心轴承6、相位差180°的二摆线轮5、针销23、柱销4、输出轴11及输出轴11的支承轴承22,支承轴承22置于薄壁圆筒13内孔,输出轴11连接螺旋部件中的螺杆15。

所述车辆电子驻车制动系统摆线执行机构的特征在于:摆线轮(5)为单片摆线轮外加平行块,单片摆线轮目的是简化结构,平行块目的使运转平稳。

所述的车辆电子驻车制动系统摆线执行机构,其特征在于:摆线传动件中的针销23系卧枕式结构设置在针齿壳圆周均布的针销孔中,针销的半埋齿结构论述见于《齿轮传动设计手册》828页:“针齿是半埋在针齿壳的针齿销孔内,基本上没有弯曲变形…”。

所述车辆电子驻车制动系统摆线执行机构的特征在于:摆线传动件中的针齿壳12中圆周均布的针销孔,采用线切割加工成一连续光滑曲线,电火花线切割的优点是加工工艺简单、精度高,能保证针齿销半埋孔的相邻距偏差控制在0.005mm之内。

所述车辆电子驻车制动系统摆线执行机构的特征在于:所述摆线传动件中的针齿壳(12)中圆周均布的针销孔,采用插齿展加工得到,插齿展成效率高、费用省。

摆线轮齿与针销之间具有很高的许用接触应力,同时由于摆线轮齿面不存在应力集中点,因而受冲击、过载能力强。许用接触应力见于:

徐灏《机械设计手册》卷1.4-289页:钢-钢[σH]=1617(MPa);

《FA新型摆线针轮行星传动装置的反求设计》:[σH]=1600(MPa)(中国机械工程2003.1月)

工作原理:

行车制动时,高压制动液通过制动钳体上的进油口注入其内部缸孔,推动活塞和制动块总成夹紧制动盘;解除行车制动时,制动液从制动钳体的缸孔返回储油杯。

驻车制动时,直流电机正转,通过电机轴上小带轮、同步带3,驱动大带轮和与之固定在一起的输入轴旋转,于是输入轴上的偏心轴承驱动摆线轮平动,从而带动输出轴和与之花键连接的螺杆一起旋转,进而使螺母轴向推动活塞使制动块总成夹紧制动盘,螺母和螺杆采用自锁形螺旋副,因而驻车制动安全可靠;解除驻车制动时,直流电机反转,螺套产生与驻车制动时反方向的位移,作用在活塞上的轴向力得以解除,使活塞反方向的位移,从而使制动块总成和制动盘之间恢复一定的间隙,驻车制动完全解除。

上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

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