一种车辆用电子驻车制动系统的制动卡钳总成

摘要

本发明公开了一种车辆用电子驻车制动系统的制动卡钳总成，包括执行机构总成和驻车制动卡钳，所述执行机构总成布置在所述驻车制动卡钳头部，所述执行机构总成与所述驻车制动卡钳通过螺钉相互连接，所述驻车制动卡钳包括制动钳体、驻车螺套、驻车螺杆、活塞和摩擦片，在所述驻车螺杆的端部设减摩片。所述减摩片针对现有技术中使用推力滚针轴承时存在的轴向空间缩短困难不利于驻车制动卡钳总成轴向空间布置、研发制造成本高导致产品竞争力减低等问题，可以明显缩短轴向尺寸进而缩小驻车制动钳总成的轴向布置空间，降低零件的成本，同时改善产品装配工艺性，并且具有相对降低整车整备质量等优点。

说明书

技术领域

本发明应用于车辆底盘系统，属于车辆用电子制动系统制造技术领域 ，具体地说，涉及一种车辆用电子驻车制动系统的制动卡钳总成。本 发明所涉及的车辆，包括但不限于汽油机车辆、柴油机车辆、天然气 车辆、甲醇燃料车辆、混合动力车辆以及纯电动车辆等。

背景技术

目前，在车辆用电子制动系统制造技术领域中，特别是驻车制动系统 领域，电子驻车制动系统的应用越来越广泛，尤其是在欧美地区电子 驻车制动系统的应用已经相当普遍，且正在向将电子驻车系统作为车 辆标准配置的方向发展。国内的电子驻车近几年也在迅猛发展，各大 主机厂的在研车型中都考虑了电子驻车配置的要求。

电子驻车制动系统一般分为两种结构形式，一种是拉索式的电子驻车 制动系统，所述拉索式驻车制动系统通常由驻车开关、驻车控制和执 行模块总成、制动拉索和驻车制动器构成。该种拉线器式电子驻车系 统存在驻车效能低、不能直接控制车轮、功能扩展受限、控制不方便 、长时间驻车易失效、动态驻车左右不平衡、行车制动拖磨、制动拉 索低温易冻住等无法克服的缺点，尤其是单电机系统左右轮同时受到 一个电机控制，一旦电机出现故障则会导致驻车失效的状况。该种形 式的电子驻车系统的应用正在逐渐萎缩。

另一种是集成式电子驻车系统，该种形式的电子驻车系统是电子驻车 制动系统发展的方向，它将电机和制动卡钳整合到一起，控制器分别 对左右制动钳独立控制，系统安全性更高；由于是直接控制制动钳， 系统响应速度更快；一体化的执行机构设计减少了中间的传动环节， 保证系统的可靠性；左右独立的 控制方法，使系统在部分故障的前提下也能保证驻车可靠性，增加车 辆驻车安全；系统具有更多的自动控制功能，提高了乘车舒适性。由 于集成式电子驻车的诸多优点，因此其市场应用前景呈上升趋势。

现有技术中的集成式电子驻车系统通常有控制单元、驻车开关和驻车 执行器组成，其中驻车执行器是重要的执行部件。驻车执行器通常由 执行机构总成和驻车制动卡钳构成，其中执行机构总成中的直流电机 输出扭矩经同步带传动机构和渐开线少齿差行星齿轮传动机构减速增 扭后，由驻车制动卡钳中的滑动螺旋传动机构把旋转运动转为直线运 动，采用驻车螺套推动活塞和摩擦片的方式对制动盘进行夹紧制动。 在驻车制动过程中，为了提高制动卡钳的驻车输出夹紧力，目前的集 成式驻车执行器中的驻车卡钳中使用一种推力滚针轴承来实现减摩和 提高输出夹紧力，但该集成式电子驻车系统存在诸多技术问题：

1、现有技术中的集成式电子驻车系统中的推力滚针轴承轴向尺寸缩短 困难，不利于驻车卡钳轴向尺寸的缩短，进而不利于驻车卡钳轴向空 间的布置。

目前随着电子驻车技术的发展，其中的一个发展趋势就是从一般质量 较轻的A级、B级、C级轿车领域向质量更重的大SUV和MPV方向发展，这 就要求电子驻车可以输出更高的夹紧力，同时要求其所属的零部件的 承载能力同步提升，而作为关键零件之一的推力滚针轴承通常情况下 提高承载能力的手段之一就是加大滚针直径，如此就会使滚针轴承的 轴向尺寸增大，不利于驻车卡钳轴向尺寸的缩短，进而不利于驻车卡 钳轴向空间的布置。

2、现有技术中的集成式电子驻车系统中的推力滚针轴承相对成本高， 带动整个电子驻车系统成本上升，不利于市场竞争力提升。

由于推力滚针轴承是重要的精密传动零件，其要求较高的强度、耐磨 性、效率和可靠性，因此其研发和生产成本相对较高，不利于产品的 市场竞争力提 升。

3、现有技术中的集成式电子驻车系统产品装配工艺不方便，容易引发 错装、漏装问题，增加产品的失效概率。

目前推力滚针轴承的使用通常是两个垫片（滚子滚道）和滚针轴承配 合使用，因此生产装配时就要求垫片和滚针装配的顺序不能错、同时 要求不能漏装垫片，否则都会引发错装、漏装的问题，增加了产品因 装配而失效的概率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现在的集成式电子驻车执行器的 驻车卡钳中采用的推力滚针轴承存在轴向尺寸缩短困难不利于轴向空 间布置、研发制造成本高缺乏市场竞争力、产品装配工艺性差等技术 问题，而提供了一种车辆用电子驻车制动系统的制动卡钳总成。

本发明的技术构思是，在原有集成式电子驻车执行器的基础上，结合 未来轻量化的发展趋势，规避上述由于滚针轴承带来的弊端，而设计 出一种新的电子驻车制动系统的制动卡钳总成，利用现有的新材料和 新技术开发出来的减摩片替代原驻车制动卡钳中的推力滚针轴承，即 在驻车螺杆头部法兰盘上装配一个减摩片和制动钳体内底面配合，由 于该减摩片是采用新技术、新工艺制作而成，通常整体表面喷涂聚四 氟乙烯、二硫化钼或改性复合涂层等材料，因此具有强度高、耐磨性 好的优点，与推力滚针轴承相比端面轴承的轴向尺寸小、且传动效率 保持和推力滚针轴承一致，进而解决了使用推力滚针轴承引发的轴向 空间缩短困难、成本高、装配工艺性差等问题。

本发明所提供的技术方案是，一种车辆用电子驻车制动系统的制动卡 钳总成，包括执行机构总成和驻车制动卡钳，所述执行机构总成布置 在所述驻车制动卡钳头部，所述执行机构总成与所述驻车制动卡钳通 过螺钉相互连接，所述 驻车制动卡钳包括制动钳体、驻车螺套、驻车螺杆、活塞和摩擦片， 所述制动盘布置在所述摩擦片之间，所述驻车螺杆与所述驻车螺套配 合，在所述驻车螺杆的端部设有薄片状的减少接触面摩擦力矩的起端 面轴承作用的减摩装置。

所述减摩装置为减摩片，所述减摩片与所述驻车螺杆接触，减少与所 述驻车螺杆接触面之间的摩擦力矩。

所述减摩片中间设有圆孔，所述减摩片通过中间的圆孔装配在所述驻 车螺杆头部。

所述减摩片一侧与驻车螺杆法兰面接触配合，另一侧与制动钳体内底 平面接触配合。

所述减摩片材料是金属材质或新型高强度耐磨性塑料，所述减摩片局 部表面或整体表面设有涂覆层，所述涂覆层为聚四氟乙烯、二硫化钼 、石墨或其它复合涂层。

所述执行机构总成包括电机、电机带轮、皮带、齿形带轮总成、行星 轮系减速机构、上壳体、下壳体构成，所述电机带轮通过皮带与所述 齿形带轮总成相连，所述齿形带轮总成与行星轮系减速机构通过传动 轴进行传动。

所述行星轮系减速机构由若干中心齿轮、齿圈、输出轴总成构成的两 级减速机构，所述齿形带轮总成通过齿形传动轴带动固定在下壳体上 的复合齿圈中的两级行星轮系减速机构，所述两级行星轮系减速机构 输出为行星架的转动，所述行星架作为输出轴总成。

所述驻车制动卡钳包括制动钳体、减摩片、活塞密封圈、驻车螺套、 驻车螺杆、活塞和摩擦片，所述行星轮系减速机构与驻车制动卡钳之 间通过驻车螺杆与输出轴总成之间通过花键连接输入旋转运动，而驻 车螺杆、驻车螺套则将旋转运动转化为直线运动，所述驻车螺套的锥 面与活塞配合，推动活塞前进， 所述活塞外部与摩擦片接触，摩擦片装在支架上，沿活塞中心线方向 自由滑动从而夹紧制动盘进行制动。

采用本发明所提供的技术方案，能够有效解决现有集成式驻车制动钳 中使用推力滚针轴承引发的一些问题，一方面由于推力滚针轴承的使 用需要增加两个承载的垫片，尤其是在增加承载能力时，通常情况下 起轴向的尺寸需要明显增加，进而增加了驻车制动卡钳的轴向长度， 不利于驻车制动卡钳在轴向空间上的布置，有时会直接导致驻车制动 卡钳无法布置，而新的减摩片本质上是一个端面轴承，其轴向空间可 以缩短；另一方面，推力滚针轴承属于精密承载零部件，其研发、制 造的成本也比较高，在日益激烈的市场竞争环境中缺乏竞争力，而端 面轴承相比推力滚针轴承的成本会降低；同时由于在产品装配过程中 由于推力滚针轴承的使用需要一起装配两个垫片和一个轴承，且其有 装配顺序的要求，导致过程质量控制难度增加，因装配引发的错装、 漏装等问题发生概率就会增加，而仅仅使用一个端面轴承则不会出现 这些问题；此外，采用本发明所提供的技术方案，还可以降低零件的 质量进而降低整车整备质量，有利于汽车轻量化目标的实现。所述制 动钳体和驻车螺杆之间有减摩片来承受轴向推力，装配在驻车螺杆头 部和制动钳体内底面，替代原来的推力滚针轴承，用于降低驻车螺杆 和制动钳体之间的面摩擦力矩。所述减摩片经过特殊处理，在强度、 效率和耐磨性上保持和推力滚针轴承的同样的性能，同时具有轴向尺 寸小、重量轻、成本低、易于装配等优点。

附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步的说明：

图1为本发明结构示意图；

其中，1.下壳体 ，2. 电机，3.上壳体，4. 皮带，5. 电机带轮 ，6.支撑 架，7. 齿圈 ，8. 齿形带轮体，9. 传动轴， 10. 齿形带轮总 成，11. 中心销，12.中心齿轮，13. 行星轮系减速机构，14. 输 出轴总成，15.减摩片，16. 驻车螺杆，17.驻车螺套，18.活塞密封 圈，19. 活塞，20. 制动盘，21.摩擦片，22、制动钳体。

具体实施方式

如图1所示，本发明所提供的技术方案是，一种车辆用电子驻车制动系 统的制动卡钳总成，包括执行机构总成和驻车制动卡钳，所述执行机 构总成布置在所述驻车制动卡钳头部，所述执行机构总成与所述驻车 制动卡钳通过螺钉相互连接，所述驻车制动卡钳包括制动钳体22、驻 车螺套17、驻车螺杆16、活塞19和摩擦片21，所述制动盘20布置在所 述摩擦片21之间，所述驻车螺杆16与所述驻车螺套17配合，在所述驻 车螺杆16的端部设有薄片状的减少接触面摩擦力矩的起端面轴承作用 的减摩装置。所述减摩装置为减摩片15，所述减摩片15与所述驻车螺 杆16接触，减少与所述驻车螺杆16接触面之间的摩擦力矩。所述减摩 片15中间设有圆孔，所述减摩片15通过中间的圆孔装配在所述驻车螺 杆16头部。所述减摩片一侧与驻车螺杆16法兰面接触配合，另一侧与 制动钳体22内底平面接触配合。所述减摩片15材料是金属材质或新型 高强度耐磨性塑料，所述减摩片15局部表面或整体表面设有涂覆层， 所述涂覆层为聚四氟乙烯、二硫化钼、石墨或其它复合涂层。

本发明所提供的技术方案一种车辆用电子驻车制动系统的制动卡钳总 成，包括执行机构总成和驻车制动卡钳。所述执行机构总成布置在上 壳体3和下壳体1所形成的半封闭式区域内，所述执行机构总成包括动 力装置和传输装置，所述动力装置为电机2，所述电机2上设有电机带 轮5，所述电机2设在所述下 壳体1的一侧。所述传输装置包括皮带4、齿形带轮总成10、行星轮系 减速机构13构成。所述行星轮系减速机构13是由若干中心齿轮12、齿 圈7、输出轴总成14构成的两级减速机构。所述电机带轮5通过皮带4与 所述齿形带轮总成10相连，所述齿形带轮总成10与行星轮系减速机构 13通过传动轴9进行传动。所述两级行星轮系减速机构13输出运动为行 星架的转动，所述行星架是输出轴总成14。所述执行机构总成与所述 驻车制动卡钳连接，所述驻车制动卡钳包括制动钳体22、减摩片15、 驻车螺杆16、驻车螺套17、活塞19和摩擦片21，所述输出轴总成14输 出的旋转运动经过驻车制动卡钳之中的驻车螺杆16和驻车螺套17转化 为直线运动。所述驻车螺杆16与输出轴总成14之间通过花键配合，所 述驻车螺套17的锥面与活塞19配合，推动活塞19前进，所述活塞19外 部与摩擦片21接触，摩擦片21装在支架上，可以沿活塞19中心线方向 自由滑动，从而实现驻车夹紧动作。

上述实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明的唯一限定，在 本发明的技术构思的基础上进行的相关变形方案均在本发明的保护范 围内，对发明做出的任何使用修改和改变，都落入本发明的保护范围 之内。