一种电控制动卡钳的制作方法

1.本实用新型属于制动系统技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种电控制动卡钳。


背景技术：

2.车辆在摩擦片与制动盘脱离不完全(夹持残留)的状态下行驶，称为车辆制动拖滞(俗称拖磨)，拖滞(俗称拖磨)的发生会造成燃油消耗增加，同时也缩短了摩擦片的使用寿命，浮动式电控卡钳存在多种能够导致拖滞问题的因素：制动片滑阻、钳体滑阻、活塞滑阻均会导致拖滞倾向，拖滞问题很难完全消除；
3.在现有技术，如公布号为cn107076237b的专利文献中，提出的一种电控制动卡钳，取消了液压制动模式，将螺母与活塞通过环形凹槽与挡圈固定在一起，利用运动转换机构推动活塞，丝杠螺母回位时直接带着活塞回位，实现了活塞的主动回位功能，能够直接控制活塞回位量或盘片间隙。并且在此专利中，将活塞与丝杠螺母之间做拱形耦接表面，类似于圆弧面的接触形式，能够补偿活塞轴线与滚珠丝杠轴线的错位，减小制动钳体变形对运动转换机构的影响。不过该专利存在的问题是没有考虑由于制动时摩擦片对或者在切向冲击而导致倾覆力矩对运动转换机构的影响，在现有技术中，emb系统的运动转换机构采用较多的是滚珠丝杠，当滚珠丝杠的输出端受到一个径向力时，会产生一个使滚珠丝杠绕某一点偏倾的力矩，称为倾覆力矩，倾覆力矩会导致螺母与丝杠轴的轴线发生偏移，导致滚珠丝杠内的滚珠不均匀受力，少数滚珠受挤压受力偏大，进而导致滚珠的压溃或滚道的永久变形。
4.综上所述，现有技术中的制动卡钳存在的问题是：
5.1、卡钳存在的制动片滑阻、钳体滑阻、活塞滑阻均会导致拖滞倾向，在现有技术中很难实现全方面的降低拖滞，拖滞问题很难完全消除，拖滞会造成燃油消耗增加，同时也缩短了摩擦片的使用寿命；
6.2、在现有电控制动卡钳技术中，通常通过运动转换机构直接驱动螺母或活塞回位消除活塞滑阻对制动拖滞的影响，不过问题是没有考虑到制动时摩擦片在切向受到冲击而产生的倾覆力矩对运动转换机构的影响，容易造成运动转换机构内部失效。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种电控制动卡钳，目的是降低拖滞。
8.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：电控制动卡钳，包括内制动片总成、运动转换机构和调节机构，运动转换机构包括旋转件和平移件，调节机构包括活塞，所述电控制动卡钳还包括与所述平移件和所述活塞连接且用于在制动解除时控制活塞自动回位的活塞回位机构。
9.所述活塞回位机构置于所述运动转换机构的腔内，活塞回位机构包括用于在制动解除时拉动所述活塞沿轴向移动的连接件、设置于连接件上的固定件以及设置于固定件和
所述平移件之间的弹性件。
10.所述连接件穿过所述平移件和所述活塞，连接件与所述固定件通过螺纹胶、焊接或铆接方式固定连接。
11.所述弹性件为波形弹簧、碟簧或螺旋弹簧，弹性件布置在所述旋转件的内腔体中。
12.所述调节机构布置在所述运动转换机构的两端，调节机构与运动转换机构之间形成可活动连接，使得调节机构与运动转换机构之间可以形成角度和位移的调节空间。
13.所述调节机构与所述运动转换机构形成的可活动连接为球面副、锥面副或平面副。
14.所述调节机构还包括具有调心功能的轴承，轴承布置在所述旋转件与制动钳体之间。
15.所述轴承为推力调心滚子轴承或调心滚子轴承。
16.所述调节机构还包括法兰，法兰布置在所述旋转件与制动钳体之间，法兰与旋转件之间形成球面副。
17.所述活塞具有球面结构，活塞与所述平移件之间形成球面副。
18.所述旋转件上设置防转凹槽，所述活塞上设置防转凸台，防转凸台嵌入防转凹槽中。
19.所述活塞端面再与内制动片固定连接在一起，支架与制动钳体之间安装有复位弹簧。
20.本实用新型的电控制动卡钳，通过设置回位机构直接带动活塞回位，可以降低拖滞。
附图说明
21.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
22.图1为本实用新型的实施案例一中电控制动卡钳的结构示意图；
23.图2为本实用新型的实施案例二中电控制动卡钳的结构示意图；
24.图3为本实用新型的实施案例中活塞的结构示意图；
25.图4为本实用新型的实施案例中丝杠螺母结构示意图；
26.图5为本实用新型的实施案例中钳体复位结构的示意图；
27.图中标记为：
28.1、执行器；2、制动钳体；3、运动转换机构；3a、旋转件；3b、平移件；4、调节机构；4a、轴承；4b、活塞；4c、法兰；5、限位螺钉；6、活塞回位机构；6a、连接件；6b、固定件；6c、弹性件；7、内制动片；8、制动盘；9、外制动片；10、支架；11、复位弹簧；12、防转凸台；13、防转凹槽；14、螺钉限位槽；15、第一接触面；16、第二接触面。
具体实施方式
29.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
30.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种零拖滞的电控制动卡钳，主要包括执行
器1、制动钳体2、内制动片7、外制动片9、运动转换机构3、活塞回位机构6以及调节机构4。运动转换机构3包括旋转件3a和平移件3b，调节机构4主要包括有两个部分，一部分置于运动转换机构3输入端，在制动钳体2与旋转件3a之间形成可活动连接，一部分置于运动转换机构3输出端，在平移件3b与活塞4b之间形成可活动连接，用于适应钳体的变形，和用于适应制动片的偏磨。
31.该制动卡钳的有益效果及其实现方式如下：
32.1、活塞4b具备自动回位功能，保证制动释放时，内制动片7脱离制动盘8；
33.本实用新型中，平移件3b内壁设置螺纹滚道，平移件3b与旋转件3a组成滚珠丝杠副，平移件3b外壁与活塞4b内壁设置有相互配合的防转结构，活塞4b端面再与内制动片7固定连接在一起，在现有技术中，用“八”字弹簧，即在内制动片7与外制动片9之间增加八字弹簧可以实现活塞4b端面再与内制动片7固定。在制动解除时，运动转换机构3反转，活塞4b在活塞回位机构6的作用下带动内制动片7同步移动，使内制动片7与制动盘8分离，活塞4b与平移件3b保持贴近状态，实现活塞4b自动回位功能，能够保证内制动片7完全脱离制动盘8，避免了因内制动片7与制动盘8接触而导致拖滞。
34.2、具有钳体复位结构，保证制动释放时，外制动片9脱离制动盘8；
35.本实用新型中，在内制动片7与外制动片9之间增加八字弹簧，在钳体与支架10之间安装复位弹簧11，在制动释放后，利用弹簧的弹力克服制动片的滑动阻力，以及钳体的滑动阻力，将钳体拉回原位，保证外制动片9能够完全脱离制动盘8，避免了因外制动片9与制动盘8接触而导致拖滞。以上复位结构属于现有技术，在此不做赘述。
36.3、通过调节机构4，能够消除倾覆力矩、制动片偏磨、钳体变形等对运动转换机构3的影响，提高运动转化机构的使用寿命；
37.在本实用新型中，通过调节机构4的球面结构与运动转换机构3形成双球面副机构，用于调整运动转换机构3的轴向保持稳定，减小钳体变形，降低倾覆力矩对运动转换机构3内部结构的破坏或变形；
38.以下结合具体实施案例进行说明：
39.实施例一
40.如图1、图3至图5所示，本实施例的制动卡钳包括执行器1、制动钳体2、内制动片7、外制动片9、运动转换机构3、活塞回位机构6以及调节机构4，调节机构4包括活塞4b。
41.制动钳体2为浮动式卡钳结构，具有缸孔和勾爪结构，勾爪结构内依次安装内制动片7、制动盘8和外制动片9。执行器1包括电机和减速增扭机构，电机为无刷电机，减速增矩机构为齿轮传动或蜗轮蜗杆传动，至少包括有输出齿轮。制动钳体2和执行器1的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不做赘述。
42.内制动片7和外制动片9安装在制动钳体2的勾爪结构内，内制动片7和外制动片9之间安装有八字弹簧，在制动释放后，八字弹簧能够提供一个将内制动片7和外制动片9分别向制动盘8两侧撑开的力，利用八字弹簧的弹力克服制动片与支架10的滑动阻力，将内制动片7与活塞4b表面贴合，外制动片9与制动钳体2的勾爪内表面贴合；支架10与钳体之间安装有复位弹簧11，在制动释放时将钳体拉回原位，上述利用弹簧复位的结构为现有技术，在此不做赘述。
43.如图1所示，运动转化机构包括旋转件3a和平移件3b，运动转化机构将减速增矩机
构传递的旋转运动转换为直线运动，运动转换机构3可以为滚珠丝杠副或滑动丝杠副等。在本实施例中，运动转化机构为滚珠丝杠副，旋转件3a为丝杠轴，具有外螺旋滚道，平移件3b为丝杠螺母，丝杠螺母设置与丝杠轴外螺旋滚道相匹配的内螺旋滚道，丝杠螺母外部配合有活塞4b，丝杠螺母设置有防转凹槽13，活塞4b上设置有防转凸台12；活塞4b与内制动片7为相邻布置，活塞4b的端面与内制动片7固定连接在一起。
44.如图1所示，活塞回位机构6置于运动转换机构3的腔内，活塞回位机构6包括用于在制动解除时拉动活塞4b沿轴向移动的连接件6a、设置于连接件6a上的固定件6b以及设置于固定件6b和平移件3b之间的弹性件6c。连接件6a穿过平移件3b和活塞4b，平移件3b和活塞4b的端面中心处设置让连接件6a穿过的通孔。连接件6a包括相连接的杆部和凸缘部，杆部穿过平移件3b和活塞4b的端面中心处的通孔，并插入到旋转件3a的内腔体中。凸缘部位于活塞4b的外部，凸缘部的尺寸大于活塞4b的端面中心处的通孔的直径，凸缘部的端面与活塞4b的端面相接触，使得连接件6a能够用于在活塞4b回位时拉动活塞4b朝向远离制动盘8的位置移动。固定件6b位于旋转件3a的内腔体中，固定件6b固定设置在杆部上，凸缘部与杆部的长度方向上的一端固定连接，弹性件6c夹在固定件6b和平移件3b的内壁面之间，弹性件6c对固定件6b和平移件3b施加弹性作用力。
45.在本实施例中，连接件6a为螺栓，凸缘为螺栓的头部，内制动片7的面朝活塞4b的表面上设置容纳凸缘的头部的容置孔。固定件6b为螺母，连接件6a与固定件6b之间通过螺纹胶、焊接或铆接等方式固定连接。弹性件6c为波形弹簧、碟簧或螺旋弹簧等，弹性件6c布置在旋转件3a的内腔体中。弹性件6c处于固定件6b和平移件3b之间，一端与固定件6b连接，另一端与平移件3b连接，活塞4b通过活塞回位机构6的作用下始终与平移件3b保持贴紧状态。
46.制动卡钳实施制动时，电机正转驱动减速增矩机构，减速增矩驱动旋转件3a转动，旋转件3a转动驱动平移件3b直线运动，平移件3b驱动活塞4b压向内制动片7、外制动片9，使内制动片7和外制动片9与制动盘8接触压紧，产生制动力。
47.制动卡钳解除制动时，电机反转驱动减速增矩机构，减速增矩机构驱动旋转件3a反向转动，旋转件3a转动驱动平移件3b直线运动，平移件3b远离制动盘8，活塞4b在活塞回位机构6的作用下与内制动片7分离，活塞4b与平移件3b保持贴近状态，从而解除制动。
48.如图1所示，调节机构4分为两个部分，两个部分分别为活塞4b和具有调心功能的轴承4a，轴承4a位于制动钳体2的缸孔中，轴承4a为推力调心滚子轴承，轴承4a置于运动转换机构3的输入端，轴承4a安装在旋转件3a的轴肩位置，推力调心滚子轴承内部具有球面结构，相当于在制动钳体2和平移件3b之间形成球面副。活塞4b置于运动转换机构3输出端，活塞4b与平移件3b接触位置为球面结构，平移件3b与活塞4b之间形成另一个球面副，用于调节制动片的偏磨。
49.如图1、图3和图4所示，活塞4b上设置第一接触面15，平移件3b上设置第二接触面16，第一接触面15和第二接触面16相贴合，第一接触面15和第二接触面16为直径大小相同的球面，第一接触面15和第二接触面16的轴线也即平移件3b和活塞4b的轴线，第一接触面15位于活塞4b的内部，第二接触面16位于平移件3b的端部。
50.本实施例的制动卡钳，采用双球面副机构，能够消除倾覆力矩、制动片偏磨、钳体变形等对运动转换机构3的影响，保护运动转换机构3内部强度，提高运动转化机构的使用
寿命。
51.如图1、图3和图4所示，旋转件3a上设置防转凹槽13，活塞4b上设置防转凸台12，防转凸台12嵌入防转凹槽13中。防转凸台12设置在活塞4b的内壁面上，防转凸台12的长度小于防转凹槽13的长度，防转凸台12阻止活塞4b相对于平移件3b发生旋转。制动钳体2上设置限位螺钉5，活塞4b的外壁上设置螺钉限位槽14，螺钉限位槽14沿平移件3b的轴向延伸，限位螺钉5插入螺钉限位槽14中，用于防止平移件3b跟随旋转件3a一起转动，旋转件3a旋转时可以驱动平移件3b沿轴向进行直线移动。
52.实施例二：
53.如图2所示，本实施例提供的制动卡钳的结构与实施例一提供的制动卡钳的结构的区别在于：在本实施例中，调节机构4分为两个部分，两个部分分别为活塞4b和法兰，法兰具有球面结构，法兰和旋转件3a之间形成球面副。活塞4b置于运动转换机构3输出端，活塞4b与平移件3b接触位置为球面结构，平移件3b与活塞4b之间形成另一个球面副，用于调节制动片的偏磨。
54.如图2所示，法兰套设于旋转件3a上，法兰位于制动钳体2的缸孔中，法兰与制动钳体2之间设置推力滚针轴承，在钳体与运动转换机构3之间也形成了球面副。
55.如图2、图3和图4所示，活塞4b上设置第一接触面15，平移件3b上设置第二接触面16，第一接触面15和第二接触面16相贴合，第一接触面15和第二接触面16为直径大小相同的球面，第一接触面15和第二接触面16的轴线也即平移件3b和活塞4b的轴线，第一接触面15位于活塞4b的内部，第二接触面16位于平移件3b的端部。
56.如图2所示，旋转件3a上设置第三接触面，法兰上设置第四接触面，第三接触面和第四接触面相贴合，第三接触面和第四接触面为直径大小相同的球面，第三接触面和第四接触面的轴线也即法兰和旋转件3a的轴线。
57.本案例中对调节机构4的结构样式进行改动，其工作原理与实施案例一一致，在此不做赘述。
58.以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。