[发明专利]一种基于直线电机的双向同步增力式电子机械制动执行器

摘要

本发明提供一种应用于汽车上的基于直线电机的双向增力式电子机械制动执行器，属于汽车制动技术领域；它包括电机、安装基体、双级增力机构、杠杆增力机构四部分；制动钳采用分体式结构；电机为直线电机；一级增力块顶部的矩形贯通凹槽与二级增力块底部的凸块构成一级增力；二级增力块第一斜面和二级增力块第二斜面分别与第一圆柱滚子和第二圆柱滚子接触，并构成二级增力；杠杆一端与连杆一端铰连接，连杆的另一端与前制动钳体上的转动销铰连接，第一杠杆推轴和第二杠杆推轴分别置于杠杆另一端的U形槽中，杠杆轴穿过杠杆轴安装通孔，该方案可为传统制动系统和未来的主动制动提供解决方案，并可有效解决紧凑型车辆制动布置空间狭小的问题。

主权项

1.一种基于直线电机的双向同步增力式电子机械制动执行器，其特征在于：主要由电机、安装基体、双级增力机构、杠杆增力机构组成；/n所述的电机(1)为直线电机，电机轴(2)上设有外螺纹；/n所述的安装基体包括端盖(4)，执行器外壳和支架；/n所述的执行器外壳包括增力机构壳体(6)、后制动钳体(14)、一级增力块支撑座(27)、第一圆弧导轨(42)和第二圆弧导轨(43)；/n所述的增力机构壳体(6)为筒形结构，增力机构壳体内部端面(D2)上设有第一活塞安装通孔(35)；/n增力机构壳体上端面(B2)上设有方形通孔(41)，方形通孔(41)的两个平面与电机轴(2)平行；在方形通孔(41)内与电机轴(2)平行的两个平面上分别设有第一杠杆轴安装孔(48)和第二杠杆轴安装孔(49)；杠杆轴(8)固定在第一杠杆轴安装孔(48)和第二杠杆轴安装孔(49)之间，杠杆轴(8)平行于增力机构壳体上端面(B2)和一级增力块(24)的上端面，且垂直于电机轴(2)的中心轴线；/n在增力机构壳体内部端面(D2)上第一活塞安装通孔(35)的两侧固定安装有第一圆柱导轨支座(37)和第二圆柱导轨支座(50)，第一圆柱导轨支座(37)和第二圆柱导轨支座(50)之间固定安装有圆柱导轨(25)，圆柱导轨(25)平行于杠杆轴(8)；在增力机构壳体(6)内侧的底部固定安装有一级增力块支撑座(27)，一级增力块支撑座(27)顶部设有半圆导向槽(36)；/n所述的后制动钳体(14)为左右对称结构，中间设有第二活塞安装通孔(46)；第二活塞安装通孔(46)与第一活塞安装通孔(35)的中心轴线重合且二者半径相等；后制动钳体前端面(A1)上对称固定安装有第一圆弧导轨(42)和第二圆弧导轨(43)；后制动钳体后端面(B1)与增力机构壳体前端面(A2)固定连接；/n所述的双级增力机构包括有一级增力块(24)、二级增力块(26)、活塞(13)、第一圆柱滚子(23)和第二圆柱滚子(62)；/n所述的一级增力块(24)为方形结构，一级增力块前端面(A3)上设有轴线与该平面垂直的第一螺纹孔(28)，电机轴(2)穿过端盖(4)上的电机轴通孔(30)，通过电机轴(2)上的外螺纹与第一螺纹孔(28)上的内螺纹配合连接；在与一级增力块前端面(A3)相垂直的左右侧面分别设有第一杠杆推轴(52)、第一杠杆推轴固定限位杆(53)和第二杠杆推轴(55)、第二杠杆推轴固定限位杆(56)，四者均为圆柱形结构且中心轴线相互重合，第一杠杆推轴(52)和第二杠杆推轴(55)的半径相等，第一杠杆推轴固定限位杆(53)和第二杠杆推轴固定限位杆(56)的半径大于第一杠杆推轴(52)和第二杠杆推轴(55)；一级增力块(24)的底部设有半圆柱形的半圆导轨(57)，半圆导轨(57)与一级增力块支撑座(27)上的半圆导向槽(36)相配合，一级增力块支撑座(27)用于支撑一级增力块(24)，并起运动导向作用；一级增力块(24)的顶部设有2个以上矩形贯通凹槽(54)，矩形贯通凹槽(54)的底部平行于一级增力块(24)的上下平面，各凹槽纵向对称线相互平行；/n所述的二级增力块(26)的上下端面相互平行，各侧面垂直于其上下端面，二级增力块(26)的下端面设有数目与一级增力块(24)顶部矩形贯通凹槽(54)相等，且位置一一对应的凸块(59)，各凸块(59)嵌入相应的矩形贯通凹槽(54)中，且可以在矩形贯通凹槽(54)中前后移动，二级增力块左端面(A4)上设有中心轴线与该端面垂直的圆形通孔(58)，圆柱导轨(25)穿过圆形通孔(58)，二级增力块(26)可沿圆柱导轨(25)轴向移动，二级增力块第一斜面(B4)和二级增力块第二斜面(C4)分别与第一圆柱滚子(23)和第二圆柱滚子(62)接触，二级增力块第一斜面(B4)和二级增力块第二斜面(C4)为两个形状相同的斜面，二者相互平行，且垂直于二级增力块(26)的上下端面；/n所述的活塞(13)主体为圆环形结构，其断面为矩形，活塞前端面(A5)用于固定连接第一摩擦片(15)，在活塞后端面(B5)上固定连接有第一圆柱滚子支座(21)、第二圆柱滚子支座(22)、第三圆柱滚子支座(60)、第四圆柱滚子支座(61)；第一圆柱滚子(23)两端分别通过轴承支撑在第一圆柱滚子支座(21)和第二圆柱滚子支座(22)之间；第二圆柱滚子(62)两端分别通过轴承支撑在第三圆柱滚子支座(60)和第四圆柱滚子支座(61)之间；第一圆柱滚子(23)和第二圆柱滚子(62)的中心轴线相互平行，且均与活塞后端面(B5)平行；/n制动力不为0时，所述的第一圆柱滚子(23)与二级增力块第一斜面(B4)接触，所述的第二圆柱滚子(62)与二级增力块第二斜面(C4)接触，在整个运动过程中，两条接触线相互平行，且与圆形通孔(58)的中心轴线相互垂直，两条接触线所在的平面垂直于电机轴线，且平行于与二级增力块第一斜面(B4)和二级增力块第二斜面(C4)相对的平面；/n所述的杠杆增力机构包括有杠杆(7)、杠杆轴(8)、杠杆连杆转动销(9)和连杆(10)；/n所述的杠杆(7)有三个连接端，分别是连杆连接端(64)、第一杠杆推轴连接端(68)、第二杠杆推轴连接端(70)，杠杆(7)为Y形左右对称结构，第一杠杆推轴连接端(68)和第二杠杆推轴连接端(70)处于左右对称平面的两边，且相互对称，第一杠杆推轴连接端(68)内侧和第二杠杆推轴连接端(70)内侧之间的距离等于第一杠杆推轴固定限位杆(53)外端面和第二杠杆推轴固定限位杆(56)外端面之间的距离；连杆连接端(64)处于杠杆(7)左右对称平面上；连杆连接端(64)端部从外往里依次设有第一杠杆连杆转动销安装通孔(65)和杠杆轴安装通孔(66)；第一杠杆推轴连接端(68)端部设有第一杠杆推轴安装U型槽(67)；第二杠杆推轴连接端(70)端部设有第二杠杆推轴安装U型槽(69)；第一杠杆推轴(52)置于第一杠杆推轴安装U型槽(67)中，并可沿第一杠杆推轴安装U型槽(67)前后运动，第二杠杆推轴(55)置于第二杠杆推轴安装U型槽(69)中，并可沿第二杠杆推轴安装U型槽(69)前后运动；杠杆轴(8)穿过杠杆轴安装通孔(66)，杠杆(7)可绕杠杆轴(8)转动；/n所述的连杆(10)有四个连接端，连杆(10)为Y形左右对称结构，第一杠杆连接端(73)和第二杠杆连接端(76)处于一端，第一杠杆连接端(73)与第二杠杆连接端(76)相互平行，二者之间为槽(75)，槽(75)两内端面相互平行，两内端面之间的距离等于第一杠杆连杆转动销安装通孔(65)的长度，第一杠杆连接端(73)上设有第二杠杆连杆转动销安装通孔(74)，第二杠杆连接端(76)上设有第三杠杆连杆转动销安装通孔(77)，第二杠杆连杆转动销安装通孔(74)和第三杠杆连杆转动销安装通孔(77)中心轴线相互重合；第一前制动钳体连接端(72)和第二前制动钳体连接端(78)位于连杆(10)的另一端，第一前制动钳体连接端(72)端部设有第一连杆转动销安装通孔(71)，第二前制动钳体连接端(78)端部设有第二连杆转动销安装通孔(79)；/n所述的杠杆连杆转动销(9)依次穿过第二杠杆连杆转动销安装通孔(74)、第一杠杆连杆转动销安装通孔(65)、第三杠杆连杆转动销安装通孔(77)，从而实现杠杆(7)和连杆(10)的铰连接；/n所述的前制动钳体(18)为左右对称结构；侧面断面为倒L型；前制动钳体(18)包括第一前制动钳体支座(16)、第二前制动钳体支座(82)、第一圆弧凹槽(85)、第二圆弧凹槽(86)、摩擦片支撑板(87)，摩擦片支撑板(87)位于前制动钳体(18)的下部，中间为U形槽，用于固定安装第二摩擦片(17)，前制动钳体(18)的上部设有第一圆弧凹槽(85)和第二圆弧凹槽(86)，第一圆弧凹槽(85)和第二圆弧凹槽(86)相对前制动钳体(18)的左右中心对称面成对称关系；安装后，第二圆弧导轨(43)置于第一圆弧凹槽(85)中，第二圆弧导轨(43)的形状及尺寸与第一圆弧凹槽(85)相同，第二圆弧导轨(43)只能沿第一圆弧凹槽(85)前后自由运动；第一圆弧导轨(42)置于第二圆弧凹槽(86)中，第一圆弧导轨(42)的形状及尺寸与第二圆弧凹槽(86)相同，第一圆弧导轨(42)只能沿第二圆弧凹槽(86)前后自由运动；第一前制动钳体支座(16)与第二前制动钳体支座(82)固定安装于前制动钳体(18)的顶部，第一前制动钳体支座(16)与第二前制动钳体支座(82)相对前制动钳体(18)的左右中心对称面成对称关系，第一前制动钳体支座(16)固定安装于第二圆弧凹槽(86)的上方，中间为U形槽，U形槽两侧分别设有第一转动销安装孔(80)和第二转动销安装孔(81)，第一转动销安装孔(80)和第二转动销安装孔(81)的中心轴线相互重合；第二前制动钳体支座(82)固定安装于第一圆弧凹槽(85)的上方，中间为U形槽，U形槽两侧分别设有第三转动销安装孔(83)和第四转动销安装孔(84)，第三转动销安装孔(83)和第四转动销安装孔(84)的中心轴线相互重合；/n第一转动销(90)通过第一轴承(88)和第二轴承(89)安装在第一转动销安装孔(80)和第二转动销安装孔(81)之间，第一前制动钳体连接端(72)上的第一连杆转动销安装孔(71)与第一转动销(90)配合连接；第二转动销(91)通过第三轴承(92)和第四轴承(93)安装在第三转动销安装孔(83)和第四转动销安装孔(84)之间，第二前制动钳体连接端(78)上的第二连杆转动销安装孔(79)与第二转动销(91)配合连接。/n