專利名稱：使用電機的剎車制動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種使用電機的剎車制動裝置，更加具體地，涉及一種能夠實現剎車功能而無需將電機的旋轉運動轉變為線性運動的剎車制動裝置。即，本發明涉及一種剎車制動裝置，其具有通過接收電機旋轉力而旋轉的流體增壓部件，來對盛裝在卡鉗的汽缸內的流體加壓，并因而推動卡鉗的活塞。
背景技術：
通常傳統型的液壓制動裝置包括液壓回路，其中通過駕駛者踩下踏板產生的踏板壓力在主汽缸和倍力器中增大，然后通過液體管傳送到安裝到每一個車輪的制動裝置。傳統的液壓制動的缺點在于，如果液體管損壞則無法實現制動，其需要花費大量的時間將踏板的用于制動的操作信號通過液壓管傳送到制動裝置，從而導致較差的響應，并且需要多個部件，包括液壓管，從而導致汽車的重量增加。
近年來，已經提出了一種制動裝置，其中，使用運動轉換機構代替這樣復雜的液壓回路，例如使用滾珠絲杠將電機的旋轉運動轉換為線性運動，以推動剎車片，由此實現制動功能。這樣類型的制動裝置被稱為“線控制動”類型，其優點是易于控制。但是，對于“線控制動”類型的剎車裝置，不可避免地需要使用相對大尺寸的電機、減速器和將電機的旋轉力轉換為線性運動的機構，來獲得適當的制動力。而且，制動裝置可能還需要離合器，用于控制傳送和中斷來自電機的動力，來提高制動響應，其帶來的缺點是增加了裝置的體積、裝置的制造困難和增加了成本。特別地，該裝置的缺陷在于，如果裝置中出現意外斷電或故障，不能實現機械制動。
作為一種用于解決傳統液壓制動裝置和“線控制動”型制動裝置中的問題的制動裝置，已經提出了一種采用液壓制動系統的裝置，其使用電機和液壓。專利號為No.5,348,123，名稱為“Brake Actuating Apparatus for a Vehicle”的美國專利公開了一種制動裝置的技術構造，其使用電機控制汽缸中用于推動剎車片的流體壓力。如圖16中所示，該專利公開了一種制動系統，其中，電機3的旋轉運動通過滾珠絲杠5的機構轉換為線性運動，然后傳送到驅動活塞7，驅動活塞7的前進使工作液體1推動壓力活塞9，以使壓力活塞能夠向前移動，由此實現制動。
但是，美國專利中公開的剎車制動裝置應該不可避免地具有運動轉換機構，如滾珠絲杠，來將電機的旋轉運動轉換為線性運動。而且，剎車制動裝置應另外設置有在剎車后，使通過由運動轉換機構將電機的旋轉運動轉換為線性運動而向前移動的元件安全返回的結構。因此，其缺點在于，該裝置的結構復雜，難于制造和裝配該裝置，并且生產成本增加。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種剎車制動裝置，其使用電機和流體，并且將電機的旋轉運動轉換為用于使流體增壓的力，以使摩擦元件，如剎車片能夠壓向制動盤，由此實現制動功能，而不需要將電機的旋轉運動轉換為線性運動的機構。
本發明的另一個目的是提供一種剎車制動裝置，其進一步包括用于機械壓向摩擦元件的機構，例如壓向制動盤的剎車片，來在電機出現故障的情況下實現制動功能。
根據本發明的剎車制動裝置，包括帶有汽缸的夾鉗體；固定到夾鉗體的電機；安裝在汽缸中向前和向后運動的壓力活塞，用于壓下剎車片，剎車片布置成當壓力活塞向前移動時與制動盤的摩擦表面摩擦接觸；盤狀殼體，其以預定距離在后面與壓力活塞隔開，且固定安裝在汽缸來保持汽缸內圓周和殼體之間的氣密性，并具有至少一個形成其中的開口以朝向壓力活塞和殼體之間的空間；旋轉軸，安裝在殼體中，通過接收由電機傳送的旋轉力來旋轉；動力傳送機構，用于將電機的旋轉力傳送到旋轉軸；和流體增壓部件，安裝在殼體中，具有固定到旋轉軸的第一端部和其一部分容納在殼體的開口中的第二端部，以使由壓力活塞、殼體和容納在開口中的第二端部的一部分形成封閉的流體容納空間。流體增壓部件進入封閉的流體容納空間來增加流體容納空間中的壓力，以在旋轉軸在一個方向旋轉的情況下推動壓力活塞，并且在旋轉軸以相反的方向旋轉的情況下，使流體增壓部件從流體容納空間縮回到殼體中。
殼體的開口可包括導向槽、第一通道和第二通道，導向槽形成為具有預定曲率半徑、寬度和環繞旋轉軸的中心角，并且面向流體容納空間，第一通道以預定長度從導向槽的圓周端部延伸進入殼體，具有與導向槽相同的曲率半徑和預定的截面形狀，第二通道與第一通道連通，并且延伸到殼體的后表面。流體增壓部件的第二端部，其與殼體一起形成流體容納空間，并且產生傳送到壓力活塞的壓力，可具有與第一通道實質相同的曲率半徑和截面形狀，第二端部的一部分可位于導向槽中，第二端部的另一部分可容納在第一通道中，來通過旋轉軸的旋轉機構，移動進入流體容納空間內或從其中縮回到殼體中。
在本發明中，當固定到旋轉軸的流體增壓部件接收電機的旋轉力，并且流體增壓部件的第二端部沿殼體的導向槽進入流體容納空間時，流體容納空間的體積減小，容納在流體容納空間中的工作流體的壓力增加。工作流體增加的壓力施加到壓力活塞的內表面，以使壓力活塞前進推動剎車片。推動的剎車片與制動盤的摩擦表面相接觸，由此實現制動功能。與傳統的剎車制動裝置相反，本發明的剎車制動裝置不具有用于將電機的旋轉運動轉換為線性運動來推動壓力活塞的機構。即，流體增壓部件連接到旋轉軸上并且與旋轉軸一起旋轉。而且，在本發明中，形成流體容納空間的流體增壓部件的截面面積小于壓力活塞的截面面積。根據帕斯卡關于流體的定律，盡管流體增壓部件以較小的力旋轉，但是可向壓力活塞施加大的力來實現制動功能。即，在旋轉方向中的流體增壓部件的第二端部的截面面積，其進入流體容納空間，明顯小于在運動方向的壓力活塞的截面面積。因此，當使流體增壓部件以小的力進入流體容納空間時，在流體容納空間中產生的壓力按照帕斯卡定律施加到具有大的截面面積的壓力活塞，以使剎車片由大的力推動。
在本發明中，形成在殼體中的導向槽的開口可形成在殼體朝向壓力活塞的前表面中，或朝向壓力活塞伸出的小直徑部分可形成在殼體中，并且導向槽可形成在朝向汽缸內圓周的小直徑部分的側表面中。
如果導向槽形成在殼體朝向壓力活塞的前表面中，則流體增壓部件的第二端部可經過導向槽插入并放置在第一通道中，或流體增壓部件的第二端部可經過第二通道插入并放置在第一通道中。優選地，殼體包括形成有導向槽和第一通道的第一盤，和形成有與第一通道連通的第二通道的第二盤，部分去除其中將形成導向槽的第一盤的徑向外壁，且部分去除朝向第二盤的并且其中將形成第一通道的第一盤的表面，流體增壓部件設置在第一盤和第二盤之間，流體增壓部件的第一端部固定到旋轉軸，并且其第二端部具有臺階狀弓形突出部分，形成該突出部分來插入第一通道中。在該情況下，導向槽和第一通道由汽缸的內圓周和第一及第二盤形成。
如果朝向壓力活塞伸出的小直徑部分形成在殼體中，并且導向槽形成在朝向汽缸的內圓周的小直徑部分的側表面中，則殼體優選包括設置有大直徑部分和小直徑部分的第一盤和形成有第二通道的第二盤。第一盤具有大直徑部分和朝向壓力活塞伸出的小直徑部分，在朝向汽缸內圓周的小直徑部分的側表面中形成有導向槽，并且形成有從導向槽沿圓周延伸的第一通道。第二盤形成有與第一通道連通的通孔。而且，去除了其中將形成導向槽和第一通道的第一盤的徑向內壁，且去除第一盤的朝向第二盤的表面，流體增壓部件安裝在第一和第二盤之間，并且布置成第二端部能夠插入到第一通道中來旋轉經過某個角度。在該情況下，導向槽和第一通道由第一盤、第二盤和流體增壓部件形成。為了易于制造，優選在第一盤的小直徑部分中去除形成第一通道的圓周側壁，并且在第一盤和流體增壓部件之間插入附加側壁環來形成第一通道的側壁。側壁環的形狀為具有預定寬度的環，并且具有形成在某個位置的通孔，該位置對應于形成在小直徑部分中的導向槽。側壁環還具有在某個位置形成在其內圓周上的側壁，該位置對應于用于形成第一通道的去除的圓周側壁。
而且，為了傳遞大的制動力，多個導向槽和第一通道能以預定間隔形成在殼體中具有曲率半徑的圓上，并且多個流體增壓部件能以與導向槽相同的間隔固定到旋轉軸。用于推動制動盤的壓力活塞的移動距離通過用插入到流體容納空間中的流體增壓部件的體積除以壓力活塞的截面面積獲得。因此，壓力活塞的行程可通過合適地選擇通過旋轉裝置移動進入流體容納空間的流體增壓部件的數量、長度和截面面積來適當調節。
而且，在根據本發明的剎車制動裝置中，為了補充其由于長期運行而泄漏的工作流體，在殼體導向槽的徑向外側表面中形成有與殼體外圓周連通的油供應孔，并且該剎車制動裝置進一步包括油供應箱，其具有與油供應孔連通的油供應端口，并且工作流體盛裝在其中。
在電機出現故障的情況下，為了機械地旋轉旋轉軸，更理想地，根據本發明的剎車制動裝置進一步包括杠桿，用于只在一個方向中旋轉旋轉軸，在該方向中，流體增壓部件進入流體容納空間。


圖1為根據本發明一個實施例的剎車制動裝置的示意圖。
圖2為圖1中所示的剎車制動裝置的殼體和流體增壓部件的一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖3為根據本發明另一個實施例的剎車制動裝置的示意圖。
圖4為圖3中所示的剎車制動裝置的殼體和流體增壓部件的一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖5為圖4中所示殼體的俯視圖。
圖6(a)和(b)為殼體分別沿圖5中的A-A線和B-B線的剖視圖。
圖7為根據本發明的剎車制動裝置中的殼體和流體增壓部件的另一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖8(a)和(b)為殼體分別沿圖7中的C-C線和D-D線的剖視圖。
圖9為圖2中所示的殼體和流體增壓部件的另一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖10為圖7中所示的殼體和流體增壓部件的另一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖11為根據本發明的剎車制動裝置中的殼體和流體增壓部件的再一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖12為根據本發明的電制動裝置中的殼體和流體增壓部件的又一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖13為根據本發明再一個實施例的剎車制動裝置的示意圖。
圖14為圖13中所示的剎車制動裝置的殼體和流體增壓部件的一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
圖15為沿圖14中的E-E線的剖視圖，顯示了殼體和流體元件裝配在一起的狀態。
圖16是用于汽車的傳統剎車制動裝置的示意圖。
附圖中表示主要組件的參考標記的說明10剎車踏板 20壓力傳感器30駕駛狀態傳感器40電控制單元45電機 50動力傳送機構61旋轉軸62殼體63流體增壓部件 70壓力活塞80夾鉗體90盤片具體實施方式
下文中，將對本發明的優選實施例參考附圖詳細描述。
圖1是根據本發明一個實施例的剎車制動裝置的示意圖，圖2是圖1中所示的剎車制動裝置的殼體和流體增壓部件的一個實施例的立體圖，殼體和流體元件彼此分離。
如圖1中所示，該實施例的剎車制動裝置包括帶有汽缸85的夾鉗體80；固定到夾鉗體80上的電機45；安裝在汽缸85中的壓力活塞70；殼體62，其在后面以預定的距離與壓力活塞70隔開，并且固定地安裝在汽缸85上來保持與汽缸85內圓周的氣密性；安裝在殼體62的中心的旋轉軸61，通過接收由電機45傳遞的旋轉力而旋轉；和用于將電機45的旋轉力傳送到旋轉軸61的動力傳送機構50。
參考圖2，殼體62的形狀為盤狀，形成至少一個開口，朝向殼體和壓力活塞70之間的間隔。開口包括導向槽62a，第一通道62b和第二通道62g，導向槽62a形成在殼體朝向壓力活塞70的前表面中，第一通道62b從導向槽62a的圓周端部以預定長度延伸到殼體62中，第二通道62g從第一通道62b的后側延伸來與殼體62的后表面連通。而且，該實施例的剎車制動裝置包括固定到旋轉軸61的流體增壓部件63，來形成由壓力活塞70、汽缸85的內圓周和殼體62密封地包圍的接收空間72。流體增壓部件63安裝成能夠移動進入流體容納空間72的內部并從其中縮回。參考圖2，關于本實施例中的流體增壓部件63，其第一端部63a固定到旋轉軸61，第二端部63b的一部分經過殼體62的導向槽62a插入到第一通道62b中。第一和第二端部63a和63b通過中間部分63c相互連接。因此，封閉的流體容納空間72由汽缸85的內圓周、壓力活塞70、殼體62和插入到第一通道62b中的流體增壓部件63的第二端部63b形成。
在該實施例中，夾鉗體80是，但不限于，浮動型剎車鉗，其支撐剎車片，以使剎車片能夠在剎車時沿制動盤99的軸向移動。剎車片90安裝成面向制動盤99的兩個摩擦表面。當流體容納空間72中的工作流體的壓力增加時，壓力活塞70在圖1中向右前進來推動剎車片90。成對的剎車片90的襯面91布置成將與制動盤99的摩擦表面相接觸。密封O型環71安裝在壓力活塞70的外圓周。參考標記73表示用于防止灰塵和類似物進入夾鉗體80的汽缸和壓力活塞70之間的間隙中。
殼體62在后面以預定距離與壓力活塞70間隔開，并且固定安裝在殼體62和壓力活塞70之間形成封閉的流體容納空間72的位置。雖然在該實施例中殼體62為圓柱狀，并且固定安裝在汽缸85的內圓周上，但是并不限于此。殼體可安裝在汽缸后面，以在壓力活塞70和殼體之間形成封閉的流體容納空間72。密封O型環64設置在殼體62的外圓周和汽缸85的內圓周之間。參考圖2，該實施例中的殼體62具有形成在其前表面中面向壓力活塞70的導向槽62a。導向槽62a形狀為弧形，具有預定的曲率半徑、寬度和中心角。而且，第一通道62b形成在殼體62的導向槽62a的圓周端部，以預定長度延伸進入殼體62中。第一通道62b具有與導向槽62a相同的曲率半徑，并且具有預定形狀的橫截面。而且，第二通道62g形成在殼體62中，從第一通道62b的后側延伸，并且與殼體62的后表面連通。第二通道62g用于使空氣通過其吸入或排出，由此確保可移動元件63平滑移動。導向槽62a、第一通道62b和第二通道62g組成殼體62的開口。未作解釋的參考標記62d表示軸支撐孔，用于接收和支撐旋轉軸61。
參考圖2，該實施例的流體增壓部件63包括固定到旋轉軸61并且以預定長度延伸的第一端部63a、從第一端部以預定長度軸向延伸的中間部分63c和從中間部分63c沿圓周延伸的第二端部63b，第二端部63b具有與導向槽62a和第一通道62b實質相同的曲率半徑。流體增壓部件63的第二端部63b為自由端部，并且具有與第一通道62b基本相似的曲率半徑和截面形狀。當流體增壓部件安裝時，第二端部63b的一部分放置在導向槽62a中，并且其另一部分插入到并且容納在第一通道62b中。即，當旋轉軸61旋轉時，由導向槽62a引導插入到第一通道62b中的可移動元件63的第二端部63b適于在第一通道62b中旋轉。而且，第一通道62b和可移動元件63的第二端部63b具有實質相同形狀的橫截面，并且可在接觸狀態中相對彼此滑動，當可移動元件63在第一通道62b中移動時，能夠阻止流體容納空間72中的工作流體經由第一通道62b泄漏入第二通道62g。雖然未示出，如果需要，可進一步安裝密封元件來防止工作流體從可移動元件63的第二端部63b和第一通道62b之間的間隙泄漏。
旋轉軸61安裝在殼體62的中心，通過接收由電機45傳遞的旋轉力旋轉經過一定角度。當旋轉軸在一個方向中旋轉時，已經可移動地插入到第一通道62b中的流體增壓部件63的第二端部63b從殼體62的內部進入到流體容納空間72中，來增加工作流體的壓力，由此使壓力活塞70前進。當旋轉軸61以相反方向旋轉時，流體增壓部件63的第二端部63b從流體容納空間72移出，然后容納在殼體62中，來減小工作流體的壓力，由此使壓力活塞70縮回。與圖16中所示的傳統的剎車制動裝置相反，在該實施例中的剎車制動裝置包括旋轉軸61、殼體62和流體增壓部件63，旋轉力傳送到流體增壓部件63，其反之直接向工作流體增壓，而不需要將電機的旋轉運動轉換到線性運動。這樣，壓力活塞70前進來實現制動功能。而且，與傳統液壓剎車制動系統相反，壓力活塞70能夠使用電機前進，而不需要另外向汽缸中的流體容納空間72內供應外部工作流體來實現制動功能。
參考圖1，電機45可向前和以相反方向旋轉，并且固定到夾鉗體80。在該實施例中，動力傳送機構50包括結合到電機軸的第一齒輪51和與第一齒輪51嚙合并且固定到旋轉軸61的第二齒輪52。動力傳送機構50調節電機的旋轉力，來獲得適合的速度和扭矩，并且將其傳遞到可移動機構60的旋轉軸61。因此，動力傳送機構不限于所示出的實施例，而是可通過使用減速器，例如合適數量的齒輪和諧波傳動，更改為任何其它結構。雖然未示出，根據本實施例的用于汽車的剎車制動裝置也可進一步具有附加機構，用于使流體增壓部件63在壓力活塞70已經前進實現制動功能后返回到其初始位置，該位置為其制動之前的位置。也就是說，當電機45的旋轉力沒有傳遞到旋轉軸61時，可在可移動元件和導向槽之間設置返回彈簧，以使可移動元件返回到其初始位置。
接下來，將參考圖1簡要描述該實施例的操作。一旦汽車的駕駛者踩下用于制動汽車的剎車踏板，壓力傳感器20感測到施加在剎車踏板的壓力并且將與感測相應的信號傳送到電控制單元40。電控制單元40將電機控制信號傳送到電機45，來控制每一個車輪的制動，響應于從用于感測汽車的速度和類似物的另一個駕駛狀態傳感器30的信號和從壓力傳感器20傳送的信號。當電機45響應于電機控制信號旋轉時，電機45的旋轉力通過動力傳送機構50的第一和第二齒輪51和52傳送到旋轉軸61。當旋轉軸61旋轉時，固定到旋轉軸61的可移動元件63轉動，以使可移動元件的第二端部63b從殼體62的第一通道62b縮回，并且推動容納在導向槽62a中的工作流體。當流體容納空間72的體積減小時，工作流體的壓力增加，圖中的壓力活塞70由于工作流體增加的壓力向右前進，由此實現制動。此時，壓力活塞70的截面積遠大于流體增壓部件63的第二端部63b的截面積。因此，根據帕斯卡定律，流體增壓部件63的第二端部63b以較小的力引入到流體容納空間72。工作流體增加的壓力施加到具有較大截面積的壓力活塞70，因此可以較大的力推動剎車片90。根據帕斯卡定律，制動力可提高，并且因此可能使電機緊湊。
圖3是根據本發明另一個實施例的剎車制動裝置的示意圖，圖4是圖3中所示的剎車制動裝置的殼體和流體增壓部件的一個實施例的立體圖，殼體和流體元件彼此分離，圖5是圖4中所示的殼體的俯視圖，圖6(a)和(b)是分別沿圖5中A-A線和B-B線的殼體的剖視圖。
圖3中所示根據該實施例的用于汽車的剎車制動裝置與圖1中所示的實施例的不同之處在于，如圖4中所示，設置了多個流體增壓部件63，并且剎車制動裝置具有將工作流體補充入流體容納空間的結構，如果當該裝置長時間運轉，工作流體從流體容納空間泄漏出。為了便于示出，圖3中沒有顯示電機，從而顯示出供油箱95的安裝狀態。
參考圖4和5，該實施例中的殼體62在其朝向壓力活塞70的前表面中的同一個圓上等角度形成有四個導向槽62a。多個導向槽62的形狀為圓弧型，具有相同的寬度和中心角。而且，每一個導向槽62a具有第一通道62b，從其圓周端部以預定長度延伸進入殼體62。第一通道62b具有與導向槽62a相同的曲率半徑，并且具有預定的截面形狀。而且，第二通道62g從第一通道62b的后側延伸來與殼體62的后表面連通。
在該實施例中，該裝置具有流體增壓部件63，其數量與導向槽62a的數量相同，并且第一端部63a等角度地固定到固定盤66對應于導向槽62a的位置，固定盤66固定到旋轉軸61的一個端部，面向其中形成有導向槽62a的殼體62的表面。即，流體增壓部件63固定地布置在固定盤66的表面上，其以與導向槽62a相同的間隔朝向導向槽62a。每一個流體增壓部件63的第一端部63a固定到固定盤66，并且以預定距離軸向延伸，其第二端部63b從第一端部63a沿圓周延伸，從而具有與導向槽62a和第一通道62b實質相同的曲率半徑。每一個流體增壓部件63的第二端部63b為自由端部，并且具有與相對應的第一通道62b基本相似的截面形狀。當殼體和流體增壓部件裝配在一起時，每一個第二端部63b的一部分放置在相對應的導向槽62a中，并且其另一部分插入到并且容納在相對應的第一通道62b中。即，當旋轉軸61旋轉時，每一個流體增壓部件63的第二端部63b在第一通道62b中旋轉，同時由導向槽62a引導。而且，第一通道62b和流體增壓部件63的第二端部63b彼此對應，具有實質相同的截面形狀，并且能夠相對于彼此以接觸狀態滑動，從而如果流體增壓部件63在第一通道62b中移動，則能夠防止流體容納空間72中的工作流體泄漏入第一和第二通道62b和62g。雖然未示出，如果需要，可進一步安裝密封元件來防止工作流體從相對應的流體增壓部件63的第二端部63b和第一通道62b之間的間隙泄漏出。
根據該實施例，多個流體增壓部件63同時旋轉，以使壓力活塞的移動距離能夠通過電機少量的旋轉而增加。因此，剎車制動裝置的響應得以提高。而且，由于流體增壓部件63適于固定到固定盤66，因此剎車制動裝置易于制造。
參考圖3，在該實施例的剎車制動裝置中，夾鉗體80形成有與供油孔62c連通的通孔81。剎車制動裝置還包括供油箱95，其安裝在夾鉗體80上，設置有與通孔81連通的供油端口，并且其中盛裝有工作流體。供油箱95設置有蓋，用于將工作流體補充入供油箱，并且防止工作流體泄漏到外部。參考圖4和5，用于將工作流體補充入殼體的供油孔62c形成在殼體62的至少一個導向槽62a中。在該實施例中，供油孔62c形成在滿足下述要求的位置中。當容納在導向槽62a中的流體增壓部件63完全插入到第一通道62中時，供油孔62c不應由流體增壓部件63的第二端部63b的側表面閉合，以使油能夠從外部供應到流體容納空間72。當流體增壓部件63旋轉并且進入流體容納空間72來實現制動時，供油孔應由流體增壓部件63的第二端部63b的側表面閉合，以使容納在流體容納空間72中的工作流體不能泄漏到外部。供油孔62c的位置和導向槽62a和第一通道62b的位置之間的關系沒有明確顯示在圖5中。圖6(a)和(b)為殼體62沿圖5中A-A線和B-B線的剖視圖，并且顯示出，供油孔62c形成在導向槽62a的外表面，用于容納O型環的槽62f形成在軸支撐孔62d中，用于容納O型環的槽62e形成在殼體的外圓周。這些圖還顯示出，第二通道62g與第一通道62b連通。
由于該實施例的剎車制動裝置的操作原理與圖1中所示的實施例相同，將省略對其的詳細描述。
圖7是根據本發明的剎車制動裝置中的殼體和流體增壓部件的另一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離；圖8(a)和(b)為殼體分別沿圖7中的C-C線和D-D線的剖視圖。
該實施例中的殼體62和流體增壓部件63與圖4中所示的殼體62和流體增壓部件63的區別在于，固定盤66固定到旋轉軸61，以使固定盤66面向殼體62的表面，該表面與其朝向壓力活塞70的其表面相對，多個流體增壓部件63固定到固定盤66，并且流體增壓部件63的第二端部63b插入到第二通道62g中，然后容納在第一通道62b中。
圖9為圖2中所示的殼體和流體增壓部件的另一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。圖9中所示的殼體和流體增壓部件與圖2中所示的殼體和流體增壓部件的區別在于，流體增壓部件63的第二端部63b的截面形狀為圓形，并且為了易于加工，殼體分割為第一盤62-1和第二盤62-2，還在于，第一通道62b的截面形狀也為圓形，與流體增壓部件63的第二端部63b的樣式相同，并且形成有用于安裝O型環的槽62h，來防止工作流體泄漏。為了易于加工，第一盤62-1和第二盤62-2由穿過第一通道62b的中心的平面分割開。
圖10為圖7中所示的殼體和流體增壓部件的另一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。圖10中所示的殼體和流體增壓部件與圖7中所示的殼體和流體增壓部件的區別在于，每一個流體增壓部件63的第二端部63b的截面形狀為圓形，并且為了易于加工，殼體62分割為第一盤62-1和第二盤62-2，還在于，每一個第一通道62b的截面形狀也為圓形，與流體增壓部件63的第二端部63b的樣式相同，并且形成有用于安裝O型環的槽62h，來防止工作流體泄漏。為了易于加工，第一盤62-1和第二盤62-2由穿過第一通道62b的中心的平面分割開。
圖11為根據本發明的剎車制動裝置中的殼體和流體增壓部件的再一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓裝置彼此分離；圖12為根據本發明的電制動裝置中的殼體和流體增壓部件的又一個實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離。
該實施例的剎車制動裝置與圖3中所示的剎車制動裝置的區別在于，杠桿98安裝在第二齒輪52處，來只在一個方向中旋轉旋轉軸，在該方向中，流體增壓部件63進入流體容納空間72，還在于殼體62分割為第一盤62-1和第二盤62-2，并且流體增壓部件設置在第一和第二盤之間。
參考圖11，杠桿98通過杠桿軸97的機構安裝在動力傳送機構50的齒輪箱53。從動輪95固定到第二齒輪52，來機械地旋轉旋轉軸61，主動輪96固定到杠桿軸97，與從動輪95嚙合，由此只在一個方向中旋轉從動輪95。具有預定圓周寬度和深度的從動槽95a形成在從動輪95的表面中，其朝向主動輪96，并且插入到從動槽中的主動突起96a形成在主動輪96的表面中，其朝向從動輪95。從動槽95a形成具有預定的圓周角(旋轉軸的旋轉角度)，并且主動突起96a在旋轉軸61只能在一個方向旋轉的位置中插入到從動槽96a。由此，如果電機出現故障或發生斷電，杠桿98能夠被拉動并旋轉，以使旋轉軸61旋轉，因此實現機械制動而不需要使用電機。如上所述，用于使壓力活塞通過機械旋轉杠桿前進的技術構造對本領域的技術人員是顯而易見的，將省略對其的詳細描述。如果將能夠實現機械制動的設備增加到剎車制動裝置中，則該設備可在緊急情況或汽車制動時得到利用。
參考圖12，該實施例中的殼體62分割為布置在前側朝向壓力活塞70的第一盤62-1和布置在第一盤62-1后面的第二盤62-2。
導向槽62a和第一通道62b形成在第一盤62-1中，并且與第一通道62b連通的第二通道62g形成在第二盤62-2中。而且，去除了其中將形成導向槽62a的第一盤62-1的徑向外壁的一些部分和朝向第二盤的并且將形成第一通道62b的第一盤62-1的表面的一些部分，以使導向槽62a和第一通道62b由汽缸85的內圓周和結合到第一盤62-1的第二盤62-2的前表面形成，第一盤62-1固定到汽缸85。流體增壓部件63安裝在第一盤62-1和第二盤62-2之間。每一個流體增壓部件的第一端部63a固定到旋轉軸61，并且其第二端部63b形成為具有扇形形狀的帶有軸向臺階狀的突出部分，以使其能夠插入到第一通道62b中，并且進入導向槽62。臺階狀突出部分63b的外表面與汽缸85的內圓周緊密接觸。
圖13為根據本發明又一個實施例的剎車制動裝置的示意圖；圖14是圖13中所示的剎車制動裝置的殼體和流體增壓部件的實施例的立體圖，殼體和流體增壓部件彼此分離；圖15是沿圖14中的E-E線的剖視圖，顯示了殼體和流體增壓部件裝配在一起的狀態。
該實施例的剎車制動裝置的殼體和流體增壓部件與圖12中所示的殼體和流體增壓部件的區別在于，殼體62包括設置有大直徑部分62-1d和小直徑部分62-1c的中空第一盤62-1，將插入到小直徑部分62-1c中的流體增壓部件63，和將插入到大直徑部分62-1d中的第二盤62-2。與圖12中所示的實施例相反，去除了將形成導向槽62a和第一通道62g的第一盤62-1的小直徑部分的徑向內壁，并去除了朝向第二盤62-2的第一盤61-1的表面，以使導向槽62a和第一通道62g由小直徑部分62-1c的徑向外表面、插入到小直徑部分62-1c的流體增壓部件63和插入到大直徑部分62-1d中的第二盤62-2形成。
圖14中所示的實施例中，為了易于制造，在小直徑部分62-1c中去除了用于形成第一通道的圓周，并且設置了另外的側壁環62-3來代替去除的側壁。即，第一盤62-1設置有中空的大直徑部分62-1d和小直徑部分62-1c，小直徑部分62-1c的朝向壓力活塞70伸出的端部閉合。四個通孔62-1a等角度地形成在小直徑部分62-1c的側表面中，其面向汽缸的內圓周。將要插入到小直徑部分62-1c的側壁環62-3為具有預定寬度的環形，并且在對應于形成在小直徑部分62-1c的通孔62-1a的位置設置有通孔62-3a。在側壁環62-3的內圓周，四個側壁62-3b形成在通孔62-3a的圓周端部。而且，流體增壓部件63插入到并且放置在側壁環62-3的內部。在該實施例中，流體增壓部件63類似于在與側壁環62-3的內圓周具有相同直徑的盤的外圓周上形成花鍵的結構，即，流體增壓部件63的形狀通過以預定間隔、對應于側壁62-3b的高度的量沿圓周去除盤的外圓周的一些部分而獲得。即，花鍵的伸出部分對應于流體增壓部件63的第二端部63b，花鍵的其它部分對應于固定到旋轉軸的流體增壓部件的第一端部63a。第二盤62-2等角度地形成有四個第二通道62g，并且插入到第一盤62-1的大直徑部分62-1d中。
參考圖15，應可理解，本實施例中以與前述實施例中相同的方式，使用殼體和流體增壓部件形成導向槽、第一通道和第二通道。即，由虛線表示的區域Q形成導向槽62a，區域Q包括小直徑部分62-1c的通孔62-1a和側壁環62-3的通孔62-3a，在區域中由虛線表示的區域P形成第一通道62b，其中每一個流體增壓部件63的第二端部63b在該區域中移動。
雖然根據本發明的剎車制動裝置的實施例已經在所有實施例都是用于汽車鉗制動中的假設下進行了描述，但是本發明的剎車制動裝置不限于此，而是能夠用作用于各種制動系統的制動裝置。
根據本發明，提供了使用電機和流體并且將電機的旋轉運動轉換為使流體增壓的剎車制動裝置，由此實現制動功能，而不需要將電機的旋轉運動轉換為線性運動。因此，提供了一種新穎的剎車制動裝置，其中不需要附加的將旋轉運動轉換為線性運動的裝置，因而其結構簡化，可降低生產成本。而且，根據關于流體的帕斯卡定律，該剎車制動裝置的壓力活塞能夠由電機的小的旋轉力推動，從而導致電機尺寸的減小。
當本發明的剎車制動裝置用于汽車中時，其可消除用于制動的液壓回路，由此減輕汽車的重量，并且降低制造成本。
而且，本發明的剎車制動系統設置有用于機械地進行制動的裝置。因而，甚至在電機出現故障的情況下，剎車制動系統仍然能夠制動，由此提高了制動系統的安全性。
應預料到，本發明上述的以及在附圖中示出的實施例不應被解釋為對本發明技術主旨的限制。本發明的范圍僅由所附的權利要求限定。本領域的技術人員可據此作出各種改變和改進而不會偏離本發明的主旨。因此，各種對于本領域的技術人員顯而易見的改變和改進落在本發明的范圍內。
權利要求
1.一種剎車制動裝置，包括夾鉗體，帶有汽缸；電機，固定到夾鉗體；壓力活塞，安裝在汽缸中向前和向后運動，用于壓下剎車片，剎車片布置成當壓力活塞向前移動時與制動盤的摩擦表面摩擦接觸；盤狀殼體，在后面以預定距離與壓力活塞隔開，并且固定安裝在汽缸上來保持汽缸內圓周和殼體之間的氣密性，殼體具有至少一個形成于其中的開口，開口朝向壓力活塞和殼體之間的空間；旋轉軸，安裝在殼體中，通過接收由電機傳送的旋轉力來旋轉；動力傳送機構，用于將電機的旋轉力傳送到旋轉軸；和流體增壓部件，安裝在殼體中，具有固定到旋轉軸的第一端部和其一部分容納在殼體的開口中的第二端部，使得由壓力活塞、殼體和容納在開口中的第二端部的一部分形成封閉的流體容納空間，其中，流體增壓部件進入封閉的流體容納空間來增加流體容納空間中的壓力，以在旋轉軸在一個方向旋轉的情況下推動壓力活塞，并且在旋轉軸以相反的方向旋轉的情況下，使流體增壓部件從流體容納空間縮回到殼體中。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，殼體的開口包括導向槽、第一通道和第二通道，導向槽形成為具有預定曲率半徑、寬度和環繞旋轉軸的中心角，并且面向流體容納空間，第一通道以預定長度從導向槽的圓周端部延伸進入殼體，具有與導向槽相同的曲率半徑和預定的截面形狀，第二通道與第一通道連通，延伸到殼體的后表面，并且其中流體增壓部件的第二端部具有與第一通道實質相同的曲率半徑和截面形狀，第二端部的一部分位于導向槽中，第二端部的另一部分容納在第一通道中，來通過旋轉軸的旋轉機構，移動進入流體容納空間或從其中縮回。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中，導向槽形成在殼體朝向壓力活塞的前表面中。
4.根據權利要求2所述的裝置，其中，殼體包括朝向壓力活塞伸出的小直徑部分，導向槽形成在朝向汽缸內圓周的小直徑部分的側表面中。
5.根據權利要求3所述的裝置，其中，流體增壓部件的第二端部布置成經過導向槽插入到第一通道中。
6.根據權利要求3所述的裝置，其中流體增壓部件的第二端部布置成經過第二通道插入到第一通道中。
7.根據權利要求5或6所述的裝置，進一步包括設置在第一通道和插入其中的流體增壓部件的第二端部之間的密封機構，用于防止流體在第二端部移動時泄漏。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中多個導向槽和第一通道以預定間隔在殼體中具有曲率半徑的圓上形成，并且多個流體增壓部件以與導向槽相同的間隔固定到旋轉軸。
9.根據權利要求8所述的裝置，其中，至少一個導向槽具有形成在其徑向外側表面中的油供應孔，以使油供應孔與殼體的外圓周連通來供應流體，油供應孔形成在這樣的位置，即如果每一個流體增壓部件的第二端部通過旋轉軸的旋轉機構進入流體容納空間，則油供應孔閉合，如果第二端部從流體容納空間縮回則打開，夾鉗體形成有與油供應孔連通的通孔，并且該裝置進一步包括安裝在夾鉗體的油供應箱，并且形成有與通孔連通的油供應端口，油供應箱中盛裝工作流體。
10.根據權利要求3所述的裝置，其中殼體包括形成有導向槽和第一通道的第一盤和形成有與第一通道連通的第二通道的第二盤，部分去除導向槽形成于其中的第一盤的徑向外壁，以及部分去除朝向第二盤并且將在其中形成第一通道的第一盤的表面，以使導向槽和第一通道由汽缸內圓周和第一及第二盤形成，和流體增壓部件，設置在第一盤和第二盤之間，流體增壓部件的第一端部固定到旋轉軸，并且其第二端部具有臺階狀弓形突出部分，突出部分形成為插入第一通道。
11.根據權利要求10的裝置，其中，多個導向槽和第一通道以預定間隔在第一盤中具有曲率半徑的圓周上形成，多個第二通道以預定間隔形成在第二盤中，和多個流體增壓部件，以與導向槽相同的間隔固定到旋轉軸上。
12.根據權利要求4所述的裝置，其中殼體包括第一盤，設置有大直徑部分和朝向壓力活塞伸出的小直徑部分，并且在朝向汽缸內圓周的小直徑部分的側表面形成有導向槽，第一通道從導向槽沿圓周延伸，和第二盤，插入到第一盤的大直徑部分，并且形成有與第一通道連通的第二通道，流體增壓部件，插入到并且放置在第一盤的小直徑部分中，流體增壓部件的第一端部固定到旋轉軸，其第二端部插入到第一通道中，和去除導向槽和第一通道將形成其中的第一盤的徑向內壁，并去除第一盤的朝向第二盤的表面，以使導向槽和第一通道由第一盤、第二盤和流體增壓部件形成。
13.根據權利要求12所述的裝置，其中，在第一盤的小直徑部分中去除用于形成第一通道的圓周方向的側壁，并且該裝置進一步包括側壁環和圓周側壁，側壁環具有預定寬度來插入到第一盤的小直徑部分和流體增壓部件之間，并且側壁環具有形成在某個位置的通孔，該位置對應于形成在小直徑部分中的導向槽，圓周側壁用于在側壁環的內圓周上形成第一通道。
14.根據權利要求12所述的裝置，其中，多個導向槽和第一通道以預定間隔在殼體中的具有曲率半徑的圓上形成，多個第二通道在第二盤中以預定間隔形成，和多個流體增壓部件，以與導向槽相同的間隔固定到旋轉軸上。
15.根據權利要求1-4之一所述的裝置，進一步包括杠桿，安裝為只在一個方向旋轉旋轉軸，在該方向中，流體增壓部件進入流體容納空間。
全文摘要
本發明涉及一種使用電機的剎車制動裝置，更具體地，涉及一種能夠實現制動功能而不需要將電機的旋轉運動轉換為線性運動的裝置。根據本發明的剎車制動裝置包括帶有汽缸的夾鉗體、固定到夾鉗體的電機、安裝在汽缸中的壓力活塞、以預定間隔在后面與壓力活塞間隔開并且固定安裝在汽缸來保持汽缸內圓周和殼體之間氣密性的殼體，安裝在殼體中心通過接收電機傳送的旋轉力旋轉的旋轉軸和用于將電機的旋轉力傳送到旋轉軸的動力傳送機構。而且，具有固定到旋轉軸的第一端部的流體增壓部件與殼體及壓力活塞一起形成封閉流體容納空間。在接收到電機的旋轉力時，流體增壓部件的第二端部能夠進入流體容納空間中，以在流體容納空間中增加壓力，由此推動壓力活塞。
文檔編號F16D65/14GK1942354SQ200580011307
公開日2007年4月4日 申請日期2005年3月28日 優先權日2004年3月29日
發明者趙韓龍 申請人:趙韓龍