电子机械制动系统传动机构的制作方法

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种电子机械制动系统传动机构。

背景技术：

1、目前线控制动系统是未来制动产品的趋势，按工作原理分为电子机械制动emb和电子液压制动ehb两种。其中ehb保留了传统的液压工作模式，按是否与abs/esp集成而分为one-box和two-box方案。ehb的制动踏板不再与制动轮缸直接相连，而是采用的是电子刹车踏板，即刹车踏板与制动系统并无刚性连接，也无液压连接(如果有也只是作为备用系统)，而是仅仅连接着一个制动踏板传感器，用于给ecu输入一个踏板位置信号。emb与ehb不同，它不是在传统液压制动系统上发展而来，而是与传统的制动系统有着极大的差别，完全抛弃了液压装置使用电子机械系统替代，其能量源只需要电能，因此传动和控制机构需要完全的重新设计。也就是说，emb取消了使用一百多年的刹车液压管路，采用电机驱动传动机构直接给刹车盘施加制动力。这个原理有点像电子手刹,但是与电子手刹最大的不同是它需要在极短的时间内能够产生足够大的制动力并且制动线性要高度可调，响应要非常迅速，emb系统的ecu通过制动踏板传感器信号以及车速等车辆状态信号，驱动和控制传动机构来产生所需的制动力。目前市面上emb无实际量产产品，均以预研开发为主，其emb预研的传动机构均采用多级齿轮或行星齿轮组件与滚珠丝杠作为传动机构，此种方案结构复杂、输出制动力不足、耐冲击与振动性能差、成本高、且对电机功率要求高，不利于汽车节能、轮边布局以及紧急主动制动。

2、emb系统中由于需要较大的制动力，且emb系统位于空间较小的轮毂中，同时主流emb预研的传动机构中均采用滚珠丝杠来驱动，滚珠丝杠产品本身无法适配小导程以及不高的额定载荷等特性，这就决定了电机体积不可能太小、功率也不可能太小，需要重新构架传动机构来适配小体积电机输出较大的制动力。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本发明要解决的技术问题是提供一种能安装于轮毂空间中，结构简单，体积小，能提供大制动力的电子机械制动系统传动机构。

3、为解决上述技术问题，本发明提供的电子机械制动系统传动机构，包括：

4、电机1，安装于支撑壳体8上，其输出轴上装配有电机齿轮2；

5、电机齿轮2，将电机1的旋转扭矩传递给双联齿轮3；

6、双联齿轮3，其具有大齿部和小齿部，其大齿部与电机齿轮2配合，其小齿轮部与大齿轮6配合；

7、齿轮轴4，其固定于支撑壳体8上，其穿过双列球轴承5，用于双列球轴承5与双联齿轮3安装定位；

8、双列球轴承5，其内置于双联齿轮3内，其用于支撑双联齿轮3旋转；

9、大齿轮6，其与深沟球轴承7安装成一体，将双联齿轮3的旋转扭矩传递至行星滚柱丝杠13的丝杠轴并转化为丝杠螺母的直线运动，并与双联齿轮3的小齿部啮合实现减速；

10、丝杠螺母与制动活塞形成为一体，其上形成有平键15，与卡钳本体14内的滑槽配合，防止丝杠螺母在运作过程中旋转；

11、深沟球轴承7，其设计为可承受一定的轴向冲击载荷，其用于支撑大齿轮6在壳体中旋转，其固定在撑壳体8中；

12、力传感器11，其实时传递制动力信号给ecu，力传感器的固定位置不限，只要能接收到行星滚柱丝杠13传递过来的制动力即可；

13、推力滚子轴承12，装配在卡钳本体14中，套装在星滚柱丝杠13上，将行星滚柱丝杠13传递过来的制动力传递给力传感器11，同时作为丝杠轴旋转运行并承载的载体；

14、行星滚柱丝杠13，其丝杠轴将减速机构传递过来的旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动来提供制动力。

15、其中，卡钳本体14，内部设置执行机构并与减速机构相连接，所述执行机构并与减速机构可以是现有技术中的任意一种。

16、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，还包括：轴承卡环9，将深沟球轴承7紧固于大齿轮6上，防止轴向窜动。

17、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，还包括：e型挡圈10，固定行星滚柱丝杠13的丝杠轴于卡钳本体14内，防止轴向窜动。

18、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，还包括：铜套16，设置于行星滚柱丝杠13的丝杠轴与卡钳本体14之间，其用于避免丝杠轴在旋转运行过程中碰到卡钳本体14，起到滑动轴承的作用。

19、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，双列球轴承5内圈直接压入齿轮轴4对应外径面形成过盈配合，双列球轴承5外圈与双联齿轮3内孔过盈配合，并通过热风焊接工艺结合成一体。

20、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，大齿轮6侧边过盈压装于深沟球轴承7内圈中。

21、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，行星滚柱丝杠13的丝杠轴轴端设置内花键，与大齿轮6对应侧面的外花键配合。

22、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，推力滚子轴承12内孔穿过丝杠轴，一侧垫片紧贴丝杠轴法兰面，另一侧垫片紧贴力传感器11的受力面。

23、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，行星滚柱丝杠13的螺母与制动活塞过盈配合安装成一体，活塞内侧中心面设置球面来对应初始位置的丝杠轴轴端面。

24、优选的，进一步改进所述的电子机械制动系统传动机构，制动情况下，电机扭矩从电机齿轮2顺序传递到双联齿轮3和大齿轮6，大齿轮6通过花键连接丝杠轴并驱动丝杠轴旋转，丝杠轴的旋转运动同步转化为丝杠螺母的平动，推动与丝杠螺母一体的制动活塞提供制动力。

25、本发明的工作原理如下：

26、车辆行车制动时，踏板位移传感器以及轮速传感器将信号传给ecu，ecu控制电机1带动电机齿轮2转动，电机齿轮2带动双联齿轮3驱动大齿轮6做二级齿轮减速，双联齿轮3内置双列球轴承5与齿轮轴4固定于支撑壳体8上平稳运作、可承受一定的轴向与径向载荷，减速增扭后的大齿轮6通过花键驱动行星滚柱丝杠13的丝杠轴，通过丝杠内的多个滚柱将旋转运动转化为平动推动丝杠的螺母与制动活塞一体提供足够的制动力，由于行星滚柱丝杠13相对于常用的滚珠丝杠具有超小导程、良好的运行效率、超高的额定动载荷与额定静载荷、耐冲击与振动等特点，不需要太大扭矩的电机与高的齿轮减速比就输出大的轴向力，满足emb大的制动力需求。位于行星滚柱丝杠13与卡钳本体14之间的推力滚子轴承12将运行中的制动力及时传递给力传感器11，之后通过力传感器11反馈给ecu。丝杠螺母上设置平键15与卡钳本体14内的滑槽配合，防止丝杠螺母在运作过程中旋转，同时在与丝杠螺母一体化的制动活塞中心设计球面作为丝杠螺母回位时与丝杠轴碰撞接触来定位制动循环的初始位置、同时也可以作为电机1的找零位置用于标定。

27、本发明的上述结构及工作原理至少能实现以下技术效果；

28、1)本发明采用行星滚柱丝杠与二级齿轮组合作为传动机构，基于行星滚柱丝杠相对于滚珠丝杠具有超小导程、良好的运行效率、超高的额定动载荷与额定静载荷、耐冲击与振动等特点，结构以及成本相比滚珠丝杠与二级齿轮+行星齿轮组合有明显优势，且性能依然满足设计需求。

29、2)行星滚柱丝杠与推力滚子轴承安装成一体通过e型挡圈与铜套装配于卡钳本体内，行星丝杠将丝杠轴的旋转运动转化为丝杠螺母的平动提供制动力，同时行星丝杠与推力滚子轴承可一同承受来自刹车盘与摩擦片的轴向冲击，安装简单方便。

30、3)采用二级齿轮减速机构，高速的电机齿轮通过惰轮(双联齿轮)让大齿轮减速运转，大齿轮通过花键驱动行星滚柱丝杠运转，避免了行星滚柱丝杠因高速导致的共振与疲劳磨损问题。

31、4)齿轮轴与双联齿轮之间设置双列球轴承，能够起到定心、均衡载荷、降噪等作用。

32、5)行星滚柱丝杠的螺母表面设置平键与卡钳本体内孔中对应的滑槽配合，起到防止丝杠螺母在运行过程中旋转同时能平稳平动进行制动的作用。

33、6)在与丝杠螺母一体化的制动活塞中心设计球面作为丝杠螺母回位时与丝杠轴碰撞接触来定位制动循环的初始位置、同时也可以作为电机的找零位置用于标定。

34、7)本发明结构紧凑、能使用小型电机提供大制动力，结构简单，成本低，工艺简洁，能实现模块化满足不同车型的适配。

35、综上所述，本发明的电子机械制动系统能安装在整车簧下的轮毂中，传动机构采用二级齿轮减速机构+行星滚柱丝杠来传递扭矩并提供制动力，大齿轮与行星滚柱丝杠的丝杠轴通过花键连接，电机齿轮连接至电机输出端，电机与控制单元、齿轮减速机构集成在支撑壳体上，行星滚柱丝杠等执行机构设置在卡钳本体内部。其中二级齿轮采用电机齿轮+双联齿轮+大齿轮的配合方式，行星滚柱丝杠采用螺母+循环滚柱+丝杠轴的的结合方式，其中循环滚柱两端设置齿轮与内齿圈配合。本发明电子机械制动系统传动机构能提供良好制动力输出，降低振动与噪音，且能与ecu协同工作生产成本低，具有广泛的适用性。