一种紧凑型行车驻车电子机械制动系统的制作方法
本技术涉及汽车制动设备,尤其涉及一种紧凑型行车驻车电子机械制动系统。
背景技术:
1、电子机械制动系统取消了传统的液压传递制动力方式,通过电机直接驱动制动器实现对车辆制动盘或制动鼓的夹紧,从而达到制动的目的。其主要优点有制动响应时间短、控制精度高、节能环保,可以实现更高效的能量回收和更优异的制动性能。
2、电子机械制动系统包括行车制动和驻车制动两个组成部件,为了适应乘用车或商用车或多用途车型不同场景的应用,电子机械制动系统正在朝着轻量化、紧凑化、冗余安全设计与智能化的方向发展。
3、专利号“cn119554346a”公开了一种紧凑型的行驻一体电子机械制动机构,包括安装架、制动组件和制动钳体组件,制动组件包括行车制动单元和驻车制动单元;行车制动单元包括制动电机和减速齿轮组;制动钳体组件设有制动钳体,制动钳体滑动安装于安装架,且其一端通过减速齿轮组与制动电机的动力端相连接;驻车制动单元包括驻车电机、棘轮和棘爪;
4、专利号“cn219115422u”公开了一种电子机械式制动系统及车辆,该电子机械式制动系统,电机通过传动结构将动力传输至转换结构的动力输入端,转换结构将其动力输入端的旋转运动转化为其动力输出端的直线运动,转换结构的动力输出端带动活塞做直线运动推动刹车片压紧制动盘,以实现车辆的制动。电机带动第一齿轮转动,第一齿轮带动第二齿轮转动,第二齿轮带动第三齿轮转动,行星齿轮系结构包括太阳轮,行星轮、齿圈和行星架,齿圈固定设置于壳体,第三齿轮通过连接轴带动太阳轮转动,太阳轮带动行星轮转动,行星轮带动行星架转动,行星架带动滚珠丝杠转动,该传动结构能在较小空间内实现较大的传动比。而且齿圈通过多个连接平键固定于壳体,安装方式简单,能将齿圈方便快速地与壳体安装,且多个连接平键沿齿圈的周向均布,能将齿圈稳定牢固地安装在壳体上。
5、专利号:“cn119796151a”,公开了行车和驻车制动互相耦合冗余的电子机械驻车制动系统,包括制动器总成,设有行车制动二级减速输出齿轮的行车制动电机及齿轮减速机构总成,与制动器总成连接的齿轮系统轴承支架,ecu控制器总成以及设有驻车二级减速输入蜗轮的驻车电机及齿轮减速机构总成,所述齿轮系统轴承支架上转动设有二级减速齿轮系安装轴,行车制动二级减速输出齿轮和驻车二级减速输入蜗轮共同装配在二级减速齿轮系安装轴上,所述的驻车二级减速输入蜗轮和行车制动二级减速输出齿轮耦合,实现了行车制动与驻车制动独立安全冗余的功能。但传动系统占用空间大且传动比小,因此需要设计一种结构更紧凑、集成度更高、传动比更大的装置。
6、上述方案不足之处如下:1、驻车结构采用电磁阀推杆推动棘爪转动,以使其与棘轮卡接来限制电机的输出轴转动,驻车锁止能力依赖电机持续通电,能耗高且存在安全隐患;2、需要精确控制驻车制动的检验和校核,棘爪和棘齿轮脱开过早或者脱开困难或者卡滞的风险;3、传动系统齿圈与壳体通过平键和键槽安装,系统占用空间大。
7、因此,急需设计一款紧凑形的行车驻车电子机械制动系统来解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本实用新型提出了一种紧凑型行车驻车电子机械制动系统,以提供一种占用空间小、集成度更高、结构紧凑、传动比灵活匹配、成本低廉的电子机械制动系统解决方案,提高制动系统的效率和可靠性。
2、本实用新型的技术方案:一种紧凑型行车驻车电子机械制动系统,包括行车制动组件和驻车制动组件,所述行车制动组件包括行车制动电机、行车传动组件和行车制动齿轮,所述驻车制动组件包括驻车制动电机、驻车传动组件和驻车制动蜗轮,所述行车制动电机与行车传动组件连接,
3、所述行车制动电机上设有行车制动电机输出轴,所述行车传动组件包括齿轮箱,所述齿轮箱内内设有依次连接的一级太阳轮、一级行星盘和二级行星盘,所述一级太阳轮、一级行星盘和二级行星盘共轴连接在行车制动电机输出轴上。
4、优选地,所述行车制动电机输出轴为二级阶梯轴,包括靠近行车制动电机的第一轴段和远离行车制动电机的第二轴段;所述一级太阳轮固定连接于行车制动电机输出轴的第一轴段,所述一级行星盘和二级行星盘均转动连接于行车制动电机输出轴的第二轴段。
5、优选地,所述行车传动组件还包括惰轮,所述齿轮箱上一体化设有惰轮轴,所述惰轮转动连接于惰轮轴上,所述输出齿轮与惰轮啮合,所述惰轮与行车制动齿轮啮合;
6、优选地,所述行车制动电机靠近行车制动电机输出轴的一端设有嵌合槽,所述齿轮箱靠近行车制动电机的一端设有呈圆环形的嵌合凸块,所述嵌合凸块与嵌合槽过盈配合,且嵌合凸块与行车制动电机输出轴之间设有第一轴承,所述第一轴承与行车制动电机输出轴和嵌合凸块均为过盈配合。
7、优选地,所述行车制动电机靠近行车制动电机输出轴一端沿柱面设有多个卡扣,所述齿轮箱外壳设有多个与卡扣配合的卡扣凸起。
8、进一步优选地,所述卡扣数量为三个。
9、优选地,所述行车制动电机包括定子和转子,所述定子包括多个定子铁芯和缠绕在定子铁芯上的线圈绕组,所述多个定子铁芯并排弯曲排列形成环状,所述转子表面贴敷有磁极板,所述转子位于定子铁芯中心,所述线圈绕组于定子铁芯的前端引出驱动导线用于与外部电源连接,所述定子的前端和后端分别设有前端注塑件和后端注塑件,所述前端注塑件上设有包裹住驱动导线的伸出块。
10、优选地,所述转子包括转子铁芯和转动轴,所述转子铁芯与转动轴为一体化结构,所述前端注塑件和后端注塑件中均设有行车制动电机输出轴承,所述转动轴通过行车制动电机输出轴承与前端注塑件和后端注塑件转动连接。
11、优选地,所述传动轴与行车制动电机的输出轴为一体式结构,所述转动轴伸出前端注塑件的部分即为行车制动电机输出轴。
12、优选地,所述齿轮箱还包括齿轮箱外壳,所述一级行星盘和二级行星盘置于齿轮箱外壳内,所述一级行星盘上设有多个一级行星轮,所述二级行星盘上设有多个二级行星轮,且所述齿轮箱外壳内壁设有分别与一级行星轮和二级行星轮啮合的内齿圈,所述行车制动电机的输出轴上套设有一级太阳轮,所述一级太阳轮于一级行星盘的中心与一级行星轮啮合,所述一级行星盘远离一级太阳轮的一侧固定设有二级太阳轮,所述二级太阳轮于二级行星轮的中心与二级行星轮啮合,所述二级行星盘远离二级太阳轮的一侧固定设有输出齿轮。
13、优选地,所述一级行星盘上设有多根一级齿轮轴,所述一级行星轮转动连接于一级齿轮轴上;所述二级行星盘上设有多根二级齿轮轴,所述二级行星轮转动连接于二级齿轮轴上。
14、优选地,所述二级行星盘与齿轮箱外壳之间设有第二轴承,所述二级行星盘、一级行星盘与行车制动电机输出轴之间设有滚针轴承。
15、优选地,所述行车制动电机输出轴的顶端设有转速传感器。
16、优选地,所述行车制动齿轮和驻车制动蜗轮共轴连接;所述驻车制动蜗轮的轮辐端面设有环形槽,所述环形槽中至少设有一个第一凸块,所述行车制动齿轮的轮辐端面设有与第一凸块匹配的第二凸块,所述第二凸块伸入环形槽内。
17、优选地,所述驻车传动组件包括一级蜗杆、一级蜗轮和二级蜗杆,所述一级蜗杆与驻车制动电机的输出轴连接,所述二级蜗杆与一级蜗轮同轴连接,所述一级蜗杆与一级蜗轮啮合,所述二级蜗杆与驻车制动蜗轮啮合。
18、本实用新型的有益效果为:
19、1、本实用新型通过独特的结构设计,将二级行星齿轮减速系统和行车制动电机结合,进行高度的集成,实现了二级行星齿轮减速系统与行车制动电机输出轴的直接连接,且二级行星齿轮减速系统内部也以行车制动电机输出轴为主轴,大幅缩小了齿轮箱的尺寸大小,降低了空间占用,为线控制动系统的执行器总成设计节省了空间,实现了制动系统的小型化和集成化,对狭小的汽车轮边安装环境非常友好。
20、2、本实用新型通过将二级行星齿减速系统和行车制动电机结合,组合成一套驱动总成单元,在相同行车制动电机性能情况下,将行车制动电机的小扭矩通过行星齿轮组放大为输出,将整个驱动总成单元的输出扭矩大幅提升,大幅降低与之配合的齿轮箱传动系统的设计难度,提高了设计效率和简化了设计难度,达到了小扭矩行车制动电机输入,大扭矩输出的制动需求,大幅的降低了行车制动电机的成本,且高度集成的驱动单元简化了装配难度,提高了生产效率。
21、3、本实用新型通过在行车制动电机定子铁芯的前后两端进行注塑,使得定子铁芯、行车制动电机驱动导线高度集成为一体式结构,在不影响行车制动电机性能的情况下,直接节省了行车制动电机外壳这一零件,极致地压缩行车制动电机的外形尺寸,使行车制动电机的外径尺寸缩小,占用空间小,为后续尺寸布置提供了便利,大大降低了齿轮箱的设计开发难度,提高了齿轮箱的的设计自由度,对狭小的汽车轮边的安装环境友好。
22、4、本实用新型通过在行车制动电机上直接注塑形成卡扣结构,并于齿轮箱外壳上设置相配合的卡扣凸起;在行车制动电机输出轴端面设置嵌合槽,并于齿轮箱外壳上设置嵌合凸块;用以实现齿轮箱与行车制动电机之间的装配,以上结构的设计均与齿轮箱外壳或行车制动电机为一体化结构,既简化了制作工艺,能显著提高装配效率,还提高了空间利用率。
23、5、本实用新型通过在行车制动齿轮和驻车制动蜗轮之间设置第一凸块和第二凸块,使得行车制动和驻车制动的制动力矩是互相耦合的,两个系统可以共用制动轴,行车制动和驻车制动均可以独立操作,同时在需要时驻车制动也可以辅助行车制动,实现了冗余制动模式,以解决制动系统失效时的车辆制动减速问题,提升车辆在制动系统失效时的安全性,这种冗余设计确保车辆即使主要行车制动系统发生故障时,驻车制动系统也能够提供制动力,确保车辆安全。
24、6、本实用新型通过驻车传动组件中均采用蜗轮蜗杆传动,在驻车模式下可利用蜗轮蜗杆实现反向自锁,无需驻车制动电机持续供电,提高了安全性和能效。
25、7、本实用新型通过将驻车制动电机与行车制动电机平行布置,行车制动系统采用了三联齿轮和行星轮系多级齿轮传动,驻车制动系统采用大速比的二级蜗轮蜗杆传动机构,减小了结构布置尺寸,提高了系统传动比,实现了制动系统的小型化和集成化,兼顾行车制动精度与驻车制动高扭矩需求。
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