一种缩减结构体积的电控机械干式制动器的制作方法

本发明涉及制动系统，尤其涉及一种缩减结构体积的电控机械干式制动器。

背景技术：

1、随着现代技术的发展，制动系统也在向着电动化过渡，最终目标是实现以电能作为唯一能源的电控机械干式制动。现有技术中，电控机械干式制动一般包括直线驱动机构，其作用是将驱动电机的旋转运动转化为制动片的直线运动，驱动制动片夹紧制动盘，从而获得制动力。

2、直线驱动机构具有多种形式，其中一种为滑动丝杠副加坡道机构的组合形式。坡道机构的通常形式为滚动元件介于两个坡道座的斜坡表面之间，当滚动元件开始沿着斜坡表面移动时，使得坡道座的旋转运动转变成沿着轴向方向的平移运动，进而转化为活塞和制动片的平移运动。

3、这种组合形式可以设计为：空载时，由滑动丝杠副工作；负载时，转为坡道机构工作。利用这种工作方式的转变能够解决滑动丝杠传动效率不足，以及坡道机构行程不足的问题。

4、专利号us20190331180a1中提出的一种盘式制动系统，同样采用滑动丝杠副加坡道机构的组合形式，其中，坡道机构的滚动元件由滚珠构成，滚珠介于两个斜坡面之间，坡道机构位于靠近制动盘的位置，其缺点是：坡道机构在活塞的端部，活塞底部与制动片相连，制动时，坡道机构距离更近的承受制动片张力的反作用力，以及制动温升的影响，容易产生失效；其次，采用滚珠传递负载，由于是点接触，接触面积小，所以承载能力有限，不能满足制动力需求高的场合；同时，该方案仍保留传统的活塞设计，活塞本身占用了一定的体积，没有充分利用空间。

5、专利号us10843674b2中提出的一种盘式制动器，同样采用滑动丝杠副+坡道机构的组合形式，其中，滑动丝杠副位于靠近制动盘的位置，并采用滚柱作为坡道座之间传递负载的部件，系统可靠性和承载能力提升，但是，该方案的缺点是：坡道机构与滑动丝杠副在空间上串联布置，分别占用不同的空间，导致整体轴向尺寸大，最终导致制动器的体积过大，只能应用在轮辋空间充沛的车型上，如商用的卡车或客车，在乘用车或其他中小型车型上，空间布置困难，极易与驱动轴干涉。

技术实现思路

1、针对现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中采用滑动丝杠副+坡道机构组合形式的电控机械干式制动器存在着承载能力与体积之间难以调和的矛盾等问题，从而提供一种能够兼顾较大的承载能力，且整体体积进一步减小的缩减结构体积的电控机械干式制动器。

2、本发明提供了一种缩减结构体积的电控机械干式制动器，包括仅沿轴向方向可移动设置的丝杠组件，所述丝杠组件上沿轴向方向顺次形成为抵触部和螺纹部，且所述螺纹部的外表面上形成有外螺纹，所述螺纹部螺接有可自转设置的坡道机构，坡道机构位于螺纹部的外表面所限定的径向空间中；

3、所述坡道机构的坡面延伸方向与所述螺纹部的外螺纹的旋向相同；

4、所述抵触部中背离所述螺纹部的一端直接或间接连接有部分制动机构。

5、作为本发明的一种优选的实施方式，所述坡道机构包括沿所述丝杠组件的轴向方向间隔排布的多个坡道座，且相邻的两个所述坡道座之间通过滚动体和保持架分隔；

6、每个所述保持架上各自嵌合设置有至少两个滚动面凸出于所述保持架的端面设置的滚动体，且所述滚动体的滚动面与所述坡道座相接触。

7、进一步改进在于：所述坡道座中朝向所述保持架的端面中的至少一个沿周向方向至少部分形成有螺旋状的坡面；

8、且所述滚动体为圆柱滚子或圆锥滚子。

9、进一步改进在于：所述螺纹部的螺纹推动制动片时的受力侧的牙侧角不小于10°。

10、进一步改进在于：所述牙侧角为30°~45°。

11、进一步改进在于：所述坡道机构通过驱动机构带动自转；

12、所述驱动机构至少包括通过减速机构连接的驱动电机和联轴器，以使得所述驱动机构通过所述联轴器带动所述坡道机构自转。

13、进一步改进在于：所述减速机构的传动方式为蜗轮蜗杆传动、齿轮传动或皮带传动。

14、进一步改进在于：还包括围合所述丝杠组件、所述坡道机构，以及至少部分所述制动机构的外壳，所述外壳的内壁与所述坡道机构中靠近所述抵触部的一端之间还设置有弹性件，用于向所述坡道机构施加背离所述抵触部的力。

15、进一步改进在于：至少部分所述坡道座和所述保持架的外周面与所述壳体的内壁之间接触设置有第一轴承；

16、至少部分位于两端的所述坡道座的端面上与所述壳体的内壁之间接触设置有第二轴承。

17、进一步改进在于：所述第一轴承为球轴承和/或圆柱滚子轴承；

18、所述第二轴承为平面推力滚针轴承。

19、作为本发明的一种优选的实施方式，所述抵触部与所述制动机构之间通过输出板间接连接，且所述输出板上形成有与所述抵触部同轴的中心凹槽，所述抵触部嵌插所述中心凹槽连接；

20、所述抵触部与所述输出板的接触面为平面或弧面。

21、本发明有益效果：1、体积小，总制动行程长：在现有技术中，汽车的驱动轴在转向极限时，非常容易与制动器轴向尺寸干涉，另外在车辆行驶的过程中由于上下跳动，径向尺寸也容易干涉。所以要求电控机械干式制动器径向尺寸尽量小。而本发明中，丝杠组件作为运动转化过程的输出部件，其在圆周方向上被限定，在正常工作过程中，只能进行直线运动。坡道机构与联轴器具有中心通孔，第二坡道座内孔设置螺纹，丝杠的螺纹与第二坡道座的内孔螺纹配合，同时丝杠的螺纹段位于第一坡道座和第二坡道座之间，甚至可以位于第一坡道座和联轴器的中心通孔中，相当于坡道机构与丝杠组件重叠布置，整体结构紧凑，能够降低制动器的体积；同时，丝杠组件的螺纹沿环向上的环绕长度可以设置的足够长，从而可以实现更长的制动行程，且在一定程度上并不会增加轴向长度。

22、通常情况下，在制动片或制动盘磨损后，需要调整制动片与制动盘之间的间隙。因此丝杠组件的直线运动的总行程，必须大于整个寿命周期内两个制动片和制动盘的最大磨损量。本发明中，丝杠组件的螺纹与坡道机构的坡面的延伸方向在旋向上相同，即工作过程中，在空载时，由丝杠组件工作，消除系统各零部件之间的间隙；在达到一定负载后，转变为坡道机构工作，产生轴向力。坡道机构的导程仅需满足单次制动的后半段行程，因此不需要设置的特别大导程，也不需要设计更为健壮的减速机构和驱动电机，从而节约了成本。

23、2、承载能力大，能够满足需求更大制动力的场合：本发明中，采用圆柱滚子或圆锥滚子作为坡道座之间承载受力的滚动体，滚子与坡道座的斜坡面之间为线接触，而采用滚珠的球坡结构为点接触，点接触和线接触都适用于赫兹公式，且线接触在承载时受力面积更大，因此根据赫兹公式，在同等条件下，圆柱滚子或圆锥滚子比滚珠的承载能力更高。

24、3、整体结构可靠性，稳定性增加：本发明中，将坡道机构布置在远离制动盘的一侧，将丝杠组件布置在靠近制动盘的一侧，能够减少制动温升对坡道机构的影响。同时，在坡道机构的两端及侧面均设置了轴承，其中，在坡道机构侧面设置的第一轴承，其内圈可集成在坡道座或保持架的外侧，外圈集成在外壳的内壁，即仅在坡道机构与外壳之间设置轴承保持架和轴承滚动体。通过选择合适直径的滚珠或圆柱滚子，使坡道机构与外壳的间隙适中，从而保证了坡道机构不会过度的倾斜，同时也能保证顺畅的工作。

25、4、本发明中，坡道机构设置为至少包括一组坡道座和一组滚动体，在一些情况下，可以设置多组坡道座，每两个坡道座之间设置一组滚动体。通过在轴向方向上增加坡道座及滚动体，可以显著提高坡道机构的行程。也可以通过减少坡道的螺旋角，产生同样的行程，使得需要来自减速器机构的扭矩降低，从而可以减小减速机构的体积。