專利名稱：采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種楔式制動器系統(tǒng)，尤其涉及一種單馬達電動楔式制動器系 統(tǒng)，其釆用電磁機構(gòu)以實施附加功能。
背景技術：
通常，制動器系統(tǒng)用于使運動的車輛減速、制動或停車。制動器系統(tǒng)中常釆用摩擦制動器，其釆用摩擦力將動能轉(zhuǎn)化為熱能并將熱 能散到空氣中。制動襯塊利用液壓壓制與車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤的兩側(cè)，于是 摩擦離合器就實施制動功能。液壓制動器通過利用液壓將制動襯塊壓靠在制動盤上而實施制動。為此， 液壓制動器不得不具有復雜的結(jié)構(gòu)，其包括一主缸，它由助力器操縱以增大作 用于踏板的力而產(chǎn)生液壓，與輪缸連接的液壓線、以及各種控制并輔助缸和線 的裝置。因此，由于結(jié)構(gòu)復雜和利用液壓引起的制動性能的可靠性降低，液壓 制動器穩(wěn)定性的改進有限。因此，已經(jīng)研發(fā)和應用電動楔式制動器系統(tǒng)，從而具有不同于液壓制動器 的簡單結(jié)構(gòu)，提高制動性能的可靠性，實施停車制動功能，改善防抱死系統(tǒng)(ABS)的響應性和性能，以及優(yōu)化控制整體式底盤。電動楔式制動器(EWB)在制動時釆用下列方法。也即，制動襯塊通過由 致動器操縱的楔式組件壓靠在制動盤上，并與制動盤摩擦，從而實施制動功能。在此情況下，即便EWB采用了電壓為12V的馬達，EWB也產(chǎn)生與液壓制 動器相同的制動力。個中原因在于，EWB實施了采用楔現(xiàn)象的自激勵。也即， 當致動器被驅(qū)動時，楔移動以壓制制動襯塊，且制動襯塊與制動盤之間的摩擦 力用作附加輸入力。即便馬達的功率小，也可產(chǎn)生緣于由楔式結(jié)構(gòu)帶來的楔效 應的大制動力。此外，無論何時發(fā)動機起動，EWB具有補償制動襯塊間隙的功能，也即朝 制動襯塊移動楔組件的功能，以調(diào)節(jié)制動襯塊與制動盤之間的間隙，其因磨損 而與給定值有偏差，從而總維持制動襯塊的給定間隙。而且，EWB還具有故障保護功能，也即，釋放作用于制動盤的制動力的功能，以防止在制動故障期間制動力沒有釋放且連續(xù)作用時車輛發(fā)生異常操作。另外，EWB可實施電子停車制動器(EPB)功能。除了主制動功能外，EWB還實施各種附加功能，比如維持制動襯塊給定間 隙的功能、故障保護功能以及EPB功能。為此，EWB的整個結(jié)構(gòu)變得復雜。 特別是，由于EWB使用一個馬達實施制動功能，而使用另一個馬達實施各種 附加功能，EWB就至少需要兩個馬達。由于EWB使用兩個獨立產(chǎn)生動力的馬達，EWB的尺寸不得不因馬達空間 的需要而增大。尺寸的增大限制了 EWB在車輪上的組裝。發(fā)明內(nèi)容單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)采用電磁機構(gòu)以實施附加功能，該單馬達電動 楔式制動器系統(tǒng)包括電子踏板、電子控制單元(ECU)、楔式制動鉗、楔式制動 鉗組件以及殼體。電子踏板由駕駛員操縱以制動車輛。ECU在車輛制動期間通 過采用車輛中測量的信息產(chǎn)生控制信號。每個楔式制動鉗包括內(nèi)外制動襯塊組 件和轉(zhuǎn)矩元件。內(nèi)外制動襯塊組件覆蓋與車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤且設在制動盤 的兩側(cè)上以壓制制動盤。轉(zhuǎn)矩元件執(zhí)行聯(lián)鎖操作，于是設置在與內(nèi)制動襯塊組 件相對側(cè)上的外制動襯塊組件也在內(nèi)制動襯塊組件朝制動盤移動時朝制動盤移 動。楔式制動鉗組件將通過ECU在正常方向和反向驅(qū)動的一個馬達產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)化成使內(nèi)制動襯塊組件移向制動盤的軸向運動。此外，楔式制動鉗組件根據(jù) 由具有直徑的楔輥的運動引起的楔現(xiàn)象采用利用自激勵產(chǎn)生的施加于制動盤的 作用力形成制動力。另外，楔式制動鉗組件通過基于與受ECU控制的馬達聯(lián)鎖 的電磁機構(gòu)的開/關控制限制或釋放釆用非自鎖定(NSL)式螺釘旋緊的推桿軸 的前進運動，實施維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及電子停車制動器(EPB)功能。每個殼體接納楔式制動鉗組件且固定在楔式制動鉗那側(cè) 上。此外，輔助電源電路是由ECU中的輔助電池、楔式制動鉗組件的馬達以及 電磁線圈形成的。每個楔式制動鉗組件可包括制動馬達單元、楔式制動單元以及電磁機構(gòu)。制動馬達單元利用由ECU控制的馬達產(chǎn)生的動力產(chǎn)生制動力。楔式制動單元將 馬達的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化成將內(nèi)制動襯塊組件推到制動盤上的軸向運動。此外，楔式制 動單元將根據(jù)內(nèi)制動襯塊組件離開制動盤的操作由楔輥位置上的變化引起的自 激勵轉(zhuǎn)化成將內(nèi)制動襯塊組件壓靠在制動盤上的輸入力。電磁機構(gòu)與馬達聯(lián)鎖， 以便實施維持內(nèi)外制動襯塊組件的給定間隙的功能、克服馬達故障的故障保護 功能、以及EPB功能。制動馬達單元可包括馬達、直線運動轉(zhuǎn)換器以及聯(lián)鎖桿。馬達通過固定于 殼體上的固定托架固定在殼體的一側(cè)且受ECU的控制。直線運動轉(zhuǎn)換器固定在 馬達的輸出軸上且根據(jù)馬達的驅(qū)動在軸向上前后往復移動。聯(lián)鎖桿固定在直線 運動轉(zhuǎn)換器上且根據(jù)直線運動轉(zhuǎn)換器的軸向運動移動。楔式制動單元可包括連接桿、楔運動板、楔底板以及楔輥。連接桿固定在 馬達上，于是將由馬達驅(qū)動產(chǎn)生的軸向運動力施加給連接桿。楔運動板通過一 體成形的連接桿移動，于是將位于與外制動襯塊組件相對的那側(cè)也即制動盤那 惻上的內(nèi)制動襯塊組件壓靠在制動盤上。楔底板平行于楔運動板布置，于是面 向楔運動板。楔輥設置在對板之間形成的滾動接觸表面之間，并在楔運動板的 運動當中產(chǎn)生摩擦力。電磁機構(gòu)可包括調(diào)節(jié)單元、電磁單元以及EPB彈簧。調(diào)節(jié)單元包括釆用 NSL(非自鎖定)式螺釘固定的推桿軸，且在實施維持制動襯塊給定間隙的功 能、故障保護功能以及電子停車制動功能時朝著制動盤在軸向上移動。電磁單 元打開或關閉以操縱調(diào)節(jié)單元并釋放或施加限制力。EPB彈簧固定在通過馬達 移動的楔運動板上，于是限制推桿軸以在電子停車制動器的操作中維持停車制 動性能。當發(fā)動機起動時由ECU驅(qū)動的馬達轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化成直線運動且通過楔輥產(chǎn)生楔效應的楔運動板移動時，ECU關閉電磁單元的電磁線圈，于是釋放推桿軸上 維持制動襯塊與制動盤之間接觸的調(diào)節(jié)單元的限制。然后，ECU再次驅(qū)動馬達 以移動楔運動板，于是就在制動襯塊與制動盤之間固定給定間隙，并且打開電 磁線圈以便限制推桿軸。此后，ECU反向驅(qū)動馬達以容許楔運動板返回到初始 狀態(tài)，由此通過采用電磁機構(gòu)實施維持制動襯塊給定間隙的功能。調(diào)節(jié)單元可包括支承螺母、推桿軸、掣子、前后軸承以及彈簧。支承螺母 包括形成在其外周上的鎖定部(凹槽)并與殼體的位置限制部相配合。推桿軸 包括形成在其外周上的推桿螺釘，從而旋緊在非自鎖定式的支承螺母上。掣子 形成在無推桿螺釘?shù)耐茥U軸一部分的外周上。前后軸承安置在推桿軸上掣子的 前后側(cè)。彈簧的一端固定在支承螺母上而另一端給前軸承連續(xù)施加軸向力。電磁單元可包括電磁線圈和開閉杠桿。電磁線圈容納在殼體中的一側(cè)且通 過ECU打開或關閉。開閉杠桿通過在電磁線圈的操作當中突伸或回縮的可動軸 像蹺蹺板似的繞著鉸軸操縱。開閉杠桿可包括壓制部、掣子接觸部以及接觸部。 壓制部對應于電磁線圈的可動軸的運動路徑定位。掣子接觸部自與殼體鉸接的 壓制部的端部彎曲且繞著鉸接點旋轉(zhuǎn)。接觸部形成在掣子接觸部的外表面上， 于是與形成在推桿軸上的掣子接合。在此情況下，開閉杠桿可包括接觸坡，其沿著壓制部的縱向傾斜，從而在 通過電磁線圈的可動軸給壓制部施加作用力時，繞著鉸接點產(chǎn)生向下作用的力。EPB彈簧可包括固定部、連接部以及壓制部。固定部固定在楔運動板上。 連接部彎曲并延伸，從而自固定部突伸。壓制部自連接部的一端向下彎曲并產(chǎn) 生一作用力，從而在電磁線圈關閉時限制推桿軸的軸向運動。EPB彈簧的壓制部可壓制或推動設在推桿軸的掣子那側(cè)上的后軸承，從而 產(chǎn)生限制力。作為選擇，EPB彈簧的壓制部可壓制或推動形成在推桿軸掣子后 側(cè)上的EPB彈簧定位凸緣。本發(fā)明的實施例有助于解決上述問題并提供了一種電動楔式制動器，其采 用產(chǎn)生自一個馬達的動力實施主制動功能。此外，通過采用與主制動馬達聯(lián)鎖的電磁機構(gòu)，電動楔式制動器實施各種附加功能，比如維持制動襯塊給定間隙 的功能、故障保護功能以及EPB功能。因此，由于電動楔式制動器僅使用一個 馬達，整個電動楔式制動器的尺寸就可減小而提高電動楔式制動器的組裝性能。 此外，可減少與運動轉(zhuǎn)化相關的使用馬達時需要的部件數(shù)量。因此，可降低制 造成本和減輕電動楔式制動器的重量。本發(fā)明的實施例提供一種通過不采用馬達而采用電磁機構(gòu)實施維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及EPB功能的電動楔式制動器。因此，較之使用馬達時的情況，轉(zhuǎn)化相關部件之間運動的結(jié)構(gòu)更為簡化。因此，就能容 易地設計電動楔式制動器。


為了更好地理解本發(fā)明的本質(zhì)和目的，結(jié)合附圖參照下列詳細說明，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的采用電磁機構(gòu)以實施附加功能的單馬達電動 楔式制動器系統(tǒng)的視圖；圖2A是在圖1的軸向上移動的馬達的局部放大圖； 圖2B是在圖1的軸向上移動的馬達的局部放大圖；圖3A是對應于本發(fā)明實施例中釆用的制動襯塊的磨損執(zhí)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)單 元的視圖；圖3B是對應于本發(fā)明實施例中采用的制動襯塊的磨損執(zhí)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)單 元的視圖；圖4A是示出限制本發(fā)明調(diào)節(jié)單元的電磁單元改型的視圖； 圖4B是示出限制本發(fā)明調(diào)節(jié)單元的電磁單元改型的視圖； 圖5是示出采用了圖4所示的改進的電磁單元的單馬達電動楔式制動器系 統(tǒng)的視圖；圖6是示出操縱本發(fā)明實施例中所用的電子停車制動器的EPB彈簧固定的 視圖；圖7是示出圖6所示的EPB彈簧的改型的視圖；圖8A示出操縱本發(fā)明實施例中所用的EPB彈簧的調(diào)節(jié)單元的推桿軸改型 的視圖；圖8B是示出操縱本發(fā)明實施例中所用的EPB彈簧的調(diào)節(jié)單元的推桿軸改 型的視圖；圖9是示出主制動期間單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的楔式操作的視圖； 圖IOA是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的故障保護 的視圖；圖IOB是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的故障保護 的視圖；圖IIA是示出維持根據(jù)本發(fā)明實施例的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的制動 襯塊的給定間隙的操作的視圖；圖IIB是示出維持根據(jù)本發(fā)明實施例的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的制動 襯塊的給定間隙的操作的視圖；圖IIC是示出維持根據(jù)本發(fā)明實施例的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的制動 襯塊的給定間隙的操作的視圖；圖12是示出維持制動襯塊給定間隙操作補償?shù)牧鞒虉D；圖13A是示出在本發(fā)明實施例中所用的電子停車制動器的操作當中形成 EPB彈簧和調(diào)節(jié)單元的軸承的操作的視圖；圖13B是示出在本發(fā)明實施例中所用的電子停車制動器的搡作當中形成 EPB彈簧和調(diào)節(jié)單元的軸承的操作的視圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本發(fā)明的 一優(yōu)選實施例進行詳細描述。圖1是根據(jù)本發(fā)明 一實施例的采用電磁機構(gòu)以實施附加功能的單馬達電動 楔式制動器系統(tǒng)的視圖。根據(jù)本發(fā)明一實施例的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)包 括電子踏板l、 ECU 2、楔式制動鉗6以及楔式制動鉗組件10。電子踏板l由 駕駛員操縱以使車輛制動。ECU 2考慮車輛制動時車輛的相關信息而執(zhí)行控制。每個楔式制動鉗6壓制與車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤5，以使車輛制動。每個楔式制動鉗組件10在制動期間通過采用由ECU 2控制的 一個馬達13產(chǎn)生的動力將 制動襯塊壓靠在制動盤5上而執(zhí)行制動。此外，每個楔式制動鉗6包括電磁機 構(gòu)，其實施維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及電子停車制動器 (EPB)功能。單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)還包括輔助電池4。輔助電池4用作ECU 2、 楔式制動鉗組件10的馬達13和電磁線圈41的備用電池。此外，當操縱停車制動器時，單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)接收信號，于是 ECU2就感知停車制動器轉(zhuǎn)化狀態(tài)。例如，使用停車制動器按鈕，其產(chǎn)生對應 于駕駛員座位部分的獨立電子信號并將這些信號提供給ECU2。單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)還包括殼體60,楔式制動鉗組件i0分別容納 在其中。每個殼體60固定在楔式制動鉗6上。在此情況下，楔式制動鉗6和殼體60能以各種方式彼此固定。例如，殼體 60可具有突伸且插入楔式制動鉗6中的導向件。因此，殼體固定在楔式制動鉗 上?；谝倏v的電子踏板1的推動距離的相關信息和自設在車輛中的橫擺力 矩傳感器3獲得的車輛方位的相關信息，ECU2執(zhí)行制動所需的控制。此外，各種傳感器設置在楔式制動鉗6和固定在楔式制動鉗上的楔式制動 鉗組件10上，于是將測量信號傳送給ECU2。例如，可在楔式制動鉗和楔式制 動鉗組件上設置制動襯塊磨損感知傳感器和載荷傳感器，其中，制動襯塊磨損 感知傳感器根據(jù)制動襯塊給定間隙的增量感知制動盤5之間間隙的增量，從而 總是維持給定間隙，而載荷傳感器用于在制動期間通過楔輥將制動襯塊壓靠在 制動盤5上時防止車輪卡死。另外，楔式制動鉗6包括內(nèi)外制動襯塊組件7和8，它們覆蓋與車輪一起 旋轉(zhuǎn)的制動盤5，設置在制動盤5的兩側(cè)，以壓制制動盤5。楔式制動鉗6包括轉(zhuǎn)矩元件，以執(zhí)行聯(lián)鎖操作(普通制動鉗式制動器的操 作)，于是設置在與內(nèi)制動襯塊組件相對側(cè)上的外制動襯塊組件S也在內(nèi)制動襯塊組件7壓靠在制動盤5上時朝制動盤5移動。此外，每個楔式制動鉗組件IO包括制動馬達單元11、楔式制動單元16以及電磁機構(gòu)。制動馬達單元11利用由ECU2控制的一個馬達13產(chǎn)生的動力產(chǎn) 生制動力。楔式制動單元16與制動馬達單元11聯(lián)鎖，從而在楔式制動鉗6的 一側(cè)將制動襯塊組件7和8壓靠在制動盤5上。電磁機構(gòu)實施維持制動襯塊組 件7和8的給定間隙的功能、克服馬達故障的故障保護功能、以及電子停車制 動器(EPB)功能。另外，制動馬達單元11通過制動期間ECU 2的控制產(chǎn)生動力，其用于實 施制動功能。制動馬達單元11通過將設置在固定于楔式制動鉗6那側(cè)上的殼體 60 —側(cè)上的馬達13用作電源操縱壓制設置在制動盤5 —側(cè)上的內(nèi)制動襯塊組 件7的楔式制動單元16。為此，如圖2A及圖2B所示，制動馬達單元11包括馬達13、直線運動轉(zhuǎn) 換器14以及聯(lián)鎖桿15。馬達B通過固定在殼體60上的固定托架12固定在固 定于楔式制動鉗6那側(cè)上的殼體60的一側(cè)上，并受到ECU2的控制。直線運 動轉(zhuǎn)換器14固定在馬達13的輸出軸上，且根據(jù)馬達的驅(qū)動在軸向上前后往復 移動。聯(lián)鎖桿15固定在直線運動轉(zhuǎn)換器14上，且根據(jù)直線運動轉(zhuǎn)換器14的軸 向運動移動。在此情況下，當直線運動轉(zhuǎn)換器14的旋轉(zhuǎn)軸通過馬達13的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時， 由于存在直線運動轉(zhuǎn)換器與形成在旋轉(zhuǎn)軸的外周上的螺紋嚙合的事實，直線運 動轉(zhuǎn)換器根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向前后往復移動。該結(jié)構(gòu)一般應用于車輛的電動 楔式制動器(EWB)。例如，盡管圖2B所示的直線運動轉(zhuǎn)換器14的聯(lián)鎖桿15在形狀上略有差 異，但聯(lián)鎖桿仍通過馬達的驅(qū)動在馬達13的軸向上前后往復移動。此外，在電 子停車制動器(EPB)中產(chǎn)生軸拉力的方法是采用別的結(jié)構(gòu)的方法。此外，聯(lián)鎖桿15與殼體60斜對地相交，且位于與馬達13相對的那側(cè)。聯(lián) 鎖桿15與直線運動轉(zhuǎn)換器14 一起運動，直線運動轉(zhuǎn)換器14根據(jù)馬達13的驅(qū) 動在軸向上移動。另外，聯(lián)鎖桿15由一對上下制件組成，于是由直線運動轉(zhuǎn)換器14產(chǎn)生的運動力就變得均一。斜對布置聯(lián)鎖桿15的原因在于，利用了殼體60中的空間，并且，通過減 小由聯(lián)鎖桿15占用的殼體60中的空間，使殼體60更為緊湊。另外，楔式制動單元16包括連接桿18、楔運動板n、楔底板20以及楔輥 19。連接桿18固定在馬達13上，于是由馬達13的驅(qū)動產(chǎn)生的軸向運動力就作 用于連接桿上。楔運動板17通過整體成形的連接桿18移動，從而將位于與外 制動襯塊組件8相對的那側(cè)上的也即制動盤5那側(cè)上的內(nèi)制動襯塊組件7壓靠 在制動盤5上。楔底板20平行于楔運動板17布置，從而面向楔運動板17。楔 輥19設置在形成于一對板17、 20間的滾動接觸表面17a與20a之間，并產(chǎn)生 摩擦力。連接桿18固定在聯(lián)鎖桿15 (通過根據(jù)馬達13的驅(qū)動移動的直線運動轉(zhuǎn)換 器14在軸向上移動)的一端上，且在聯(lián)鎖桿15移動的方向上移動楔運動板17。此外，連接桿18在楔運動板17的上下部垂直于楔運動板的表面延伸，且 通過螺栓或類似物固定在聯(lián)鎖桿15的端部。楔輥19設置在彼此面向的一對板17、 20之間，且具有圓柱形狀。楔輥產(chǎn) 生楔現(xiàn)象(通過根據(jù)板17和20的操作產(chǎn)生的摩擦力執(zhí)行自激勵)，隨后施加輸 入力以壓制制動襯塊。為此，楔輥19位于包括若干凹槽的滾動接觸表面17a與20a之間，該若干 凹槽具有V形橫截面且形成在彼此面向的一對板17和20的表面上。包括若干 具有V形橫截面的凹槽的滾動接觸表面17a和20a以及楔輥19產(chǎn)生摩擦力。 另外，滾動接觸表面17a和20a根據(jù)楔輥19位置的變化使一塊板(楔運動板 17)移向制動襯塊。楔底板20相對于通過馬達13的動力移動的楔運動板17固定不動。為此， 楔底板20采用固定在楔式制動鉗6那側(cè)上的殼體60的 一部分成形。電磁機構(gòu)在EWB的操作當中實施除了主制動功能之外的各種附加功能， 主制動功能是釆用制動馬達單元11和楔式制動單元16實施的，電磁機構(gòu)包括 調(diào)節(jié)單元30、電磁單元40以及EPB彈簧50。調(diào)節(jié)單元30是釆用非自鎖定(NSL)式螺釘固定的，且在實施制動襯塊補償功能、故障保護功能以及電子停車制動 功能時在軸向上朝制動盤5移動。電磁單元打開或關閉以操縱調(diào)節(jié)單元30,且釋放或施加限制力。EPB彈簧50限制調(diào)節(jié)單元30以在電子停車制動器的搡作 當中維持停車制動性能。在此情況下，如圖3A所示，調(diào)節(jié)單元30包括支承螺母32、推桿軸31、 一對前后軸承33和34、以及彈簧35。支承螺母32具有形成在其外周上的鎖定 部32a (凹槽)且與殼體60的位置限制部60a相配合。推桿軸31具有形成在 其外周上的推桿螺釘31b,于是旋緊在支承螺母32上，且通過其旋轉(zhuǎn)在軸向上 移動。前后軸承33和34安置在掣子31a前后側(cè)的推桿軸31上，掣子31a形成 在推桿軸31無推桿螺釘31b的一部分的外周上。彈簧35的一端固定在支承螺 母32上，而彈簧的另一端連續(xù)施加軸向力到前軸承33上。此外，推桿軸31和支承螺母32使用非自鎖定(NSL)式螺釘，也即具有 大螺紋升角的螺釘。因此，當在軸向上給推桿軸施加作用力時，推桿軸因大螺 紋升角而自動旋轉(zhuǎn)且在軸向上移動。承受軸向力且不限制旋轉(zhuǎn)的滾針軸承用作前軸承33。止推軸承用作后軸承34。在初始組裝期間，彈簧35設置在支承螺母32與前軸承33之間，從而給前 軸承33連續(xù)地施加作用力。另外，調(diào)節(jié)單元30安置在楔式制動單元16的楔底板20的中央部，由此將 推桿軸31施加的作用力施加到楔底板20上。電磁單元40包括電磁線圈41，其容納在殼體60中的一側(cè)且由ECU2打開 或關閉，還包括開閉杠桿43,其通過在電磁線圈41的操作當中突伸或回縮的 可動軸42像蹺蹺板似的繞著鉸軸操縱。開閉杠桿43包括壓制部44,其對應于電磁線圈41的可動軸42的運動路 徑定位，還包括掣子接觸部45，其自與殼體60鉸接的壓制部44的端部彎曲且 繞著鉸接點旋轉(zhuǎn)。在此情況下，開閉杠桿43 —般由彈簧支承，從而在釋放電磁線圈41的壓制時返回到初始位置。壓制部44具有接觸坡44a，其沿著壓制部44的縱向傾斜，從而在通過電 磁線圈41的可動軸42給壓制部施加作用力時，繞著鉸接點產(chǎn)生向下作用的力。此外，接觸部45a形成在掣子接觸部的外表面上，從而與調(diào)節(jié)元件30的推 桿軸31上形成的掣子31a接合。因此，如圖3B所示，在調(diào)節(jié)單元30和電磁單元40中，電磁線圈41安置 在調(diào)節(jié)單元30的推桿軸31的軸向上。另外，像蹺蹺板似的繞著鉸軸操縱的開 閉杠桿43組裝成與推桿軸31的掣子31a接合。因此，只要電磁線圈41不關閉， 推桿軸31的軸向運動就受到限制。如果電磁線圈41平行于調(diào)節(jié)單元30的推桿軸31的軸向安置，就能提高包 括電磁線圈41的整個殼體60的空間利用率。另外，限制并釋放調(diào)節(jié)單元的推桿軸的電磁單元可采用各種方式加以改進。 例如，如圖4A所示，電磁單元400的電磁線圈可垂直于調(diào)節(jié)單元30的推桿軸 31定位。由于電磁線圈401突伸，電磁線圈401的位置就降低了包括電磁線圈401 的整個殼體60的空間利用率。不過，電磁線圈401中所需的載荷小于電磁線圈 平行于推桿軸的軸向安置時的情況。如圖4B所示，電磁單元400包括電磁線圈401，其容納在殼體60中的一 側(cè)且由ECU2打開或關閉，還包括開閉杠桿403,其通過在電磁線圏401的操 作當中突伸或回縮的可動軸402繞著鉸軸傾斜地移動。開閉杠桿403包括壓制部404，其對應于電磁線圈401的可動軸402的運 動路徑定位，還包括掣子接觸部405,其垂直地形成在壓制部404的端部，并 在其端部與殼體60鉸接。在此情況下，接觸部405a自掣子接觸部405突伸，從而與調(diào)節(jié)單元30的 推桿軸31上形成的掣子31a接合。另外，開閉杠桿403 —般由彈簧支承，從而在釋放電磁線圈401的壓制時 返回到初始位置。上述電磁單元400的改進改變了殼體60的整體形狀。也即，如圖5所示， 利用產(chǎn)生自由ECU 2控制的一個馬達13的動力產(chǎn)生制動力的制動馬達單元11 位于形成整個外觀的殼體60的一側(cè)。此外，調(diào)節(jié)單元30位于殼體60中央部的 楔式制動單元16的前部，且電磁單元400位于殼體60的另一惻，于是殼體60 部分地突伸。與此同時，用于實施電子停車制動器功能的EPB彈簧50的一端固定在楔 式制動單元16上。EPB彈簧的另一端位于調(diào)節(jié)單元30的推桿軸31的掣子31a 上。因此，當電磁線圈41在停車制動器的操作當中關閉時，EPB彈簧50的一 端限制推桿軸31。因此，當電磁線圈41關閉時，EPB彈簧限制調(diào)節(jié)單元30。為此，如圖6所示，EPB彈簧50包括固定部51、連接部52以及壓制部53， 其中，固定部51旋緊在楔式制動單元16的楔運動板17上，連接部52彎曲且 延伸以致自固定部51突伸出來，壓制部53自連接部52的端部向下彎曲且在電 磁線圈41關閉時限制推桿軸31的軸向運動。作為使用EPB彈簧50限制推桿軸31的一個實例，EPB彈簧50的壓制部 53限制位于推桿軸31的掣子31a側(cè)面上的后軸承34。也即，壓制部53位于后 軸承34上，且給后軸承34施加強作用力，于是就限制了推桿軸31的運動。在此情況下，EPB彈簧50與楔運動板17在停車制動期間一起移動，楔運 動板17通過馬達13移動而產(chǎn)生最終的制動力。因此，EPB彈簧50的壓制部 53位于后軸承34上，且因其自身的強電力壓制后軸承，于是限制了推桿軸31 的運動。此外，為了提高推桿軸31的限制力，EPB彈簧50可由一對在推桿軸的上 下部限制推桿軸31的制件組成。與此同時，EPB彈簧50可采用各種方式加以改進以執(zhí)行相似的搡作。例如， 如圖7所示，連接部152延伸至楔式制動單元16,從而自EPB彈簧150的固定 部151突伸。另外，自連接部152的端部向下彎曲的壓制部153位于推桿軸31 的掣子31a上。因此，當電磁線圈41在EPB的操作當中關閉時，EPB彈簧150的壓制部153與推桿軸31的掣子31a接合，從而限制了推桿軸31的軸向運動。采用EPB彈簧執(zhí)行的推桿軸31的軸向運動的限制可通過推桿軸31的改型執(zhí)行。也即，如圖8A和8B所示，EPB彈簧定位凸緣31c在推桿軸31的掣子31a的后側(cè)具有大直徑地成形，且EPB彈簧50或150的壓制部53或153位于EPB彈簧定位凸緣31c上。因此，在EPB的操作當中，EPB彈簧50或150的壓制部53或153限制了推桿軸31的EPB彈簧定位凸緣31c。因此，當電磁線圈41關閉時，限制了推桿軸31的軸向運動。根據(jù)本發(fā)明實施例的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)的操作將在下面參照附圖加以詳細描述。根據(jù)本發(fā)明實施例的電動楔式制動器(EWB)系統(tǒng)通過采用自 一個馬達13 產(chǎn)生的動力實施主制動功能。此外，通過基于與主制動功能馬達13聯(lián)鎖的電磁 機構(gòu)的開/關控制限制或釋放采用非自鎖定(NSL)式螺釘旋緊的推桿軸31的 前進運動，電動楔式制動器系統(tǒng)還實施各種附加功能，比如維持制動襯塊給定 間隙的功能、故障保護功能以及EPB功能。因此，由于僅用一個馬達13產(chǎn)生 動力，就能減少部件數(shù)量并簡化結(jié)構(gòu)。此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的電動楔式制動器通過采用電磁機構(gòu)實施維持制 動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及EPB功能。為此，可減少與使用馬 達時所需的能量變換和操作有關的部件數(shù)量。因此，就能容易地設計電動楔式 制動器。由于電動楔式制動器系統(tǒng)使用一個馬達13且通過采用電磁機構(gòu)實施除了 主制動功能之外的維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及EPB功能， 就能獲得這些本發(fā)明的各種特性。因此，在根據(jù)本發(fā)明實施例的EWB中，如圖1所示，包括內(nèi)外制動襯塊 組件7和8的楔式制動鉗6設置在與車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤5處。此外，受到 接收電子踏板1的操作信息的ECU 2控制的楔式制動鉗組件10設在殼體60中， 且固定在楔式制動鉗6的那一惻。也就是說，楔式制動鉗組件10包括一個受ECU2控制的馬達13和楔式制 動單元16。楔式制動單元16具有一個楔式結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生輸入力，當馬達的轉(zhuǎn) 矩通過直線運動轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)化成軸向運動力時，在移動制動襯塊的同時因自激 勵而壓制制動襯塊。在此情況下，自激勵是根據(jù)楔輥19相對于制動襯塊的搡作 由楔輥19位置上的變化引起的。另外,楔式制動鉗組件IO包括位于楔式制動單元16中央部的調(diào)節(jié)單元30。 調(diào)節(jié)單元30執(zhí)行調(diào)節(jié)功能，以在制動襯塊受磨損時維持制動盤5與制動襯塊之 間的間隙。此外，調(diào)節(jié)單元30包括與電磁線圈41聯(lián)鎖的非自鎖定(NSL)式 螺釘，從而當馬達13在制動狀態(tài)下受破壞時，實施故障保護功能以釋放楔式制 動單元16的壓制。此外，調(diào)節(jié)單元30包括EPB彈簧50，其在電磁線圏41關閉的同時相對于 調(diào)節(jié)單元30限制運動，從而在制動期間執(zhí)行電子制動器的EPB功能。通過根據(jù)本發(fā)明采用 一個馬達13的實施例的EWB執(zhí)行的操作將分成主制 動功能和各種附加功能，比如維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以 及EPB功能，并將在下面詳細描述。在本發(fā)明的主制動功能中，當ECU2通過分析電子踏板1推動距離的相關 信息和自各個傳感器獲得的運動車輛的相關信息產(chǎn)生控制信號時，受ECU2控 制的馬達13被驅(qū)動，且直線運動轉(zhuǎn)換器14在軸向上產(chǎn)生軸向運動力，也即， 在直線運動轉(zhuǎn)換器根據(jù)馬達13的旋轉(zhuǎn)方向自馬達13突伸(克服前進運動的制 動)或朝馬達13回縮(克服后退運動的制動)的方向上。隨后，由馬達13產(chǎn)生的直線運動轉(zhuǎn)換器14的軸向運動力使固定在直線運 動轉(zhuǎn)換器14上的聯(lián)鎖桿15移動，且聯(lián)鎖桿15的運動使固定在其端部的楔式制 動單元16與制動襯塊一起連續(xù)直線地移動。當楔式制動單元16移動時，因存 在采用楔輥19的楔式結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生將制動襯塊壓靠在制動盤5上的作用力。也就是說，與連接桿18連接的楔運動板17和固定在制動盤那側(cè)的內(nèi)制動 襯塊組件7是通過由馬達13轉(zhuǎn)化的軸向運動力相對于與殼體60 —體成形的楔 底板20移動的。為此,位于移動的楔運動板17固定的楔底板20的滾動接觸表面17a與20a 之間的中央部上的楔輥19因楔運動板17的運動產(chǎn)生摩擦力，如圖9中(a)所示。此后，當楔運動板17向前移動時，楔輥19自滾動接觸表面17a與20a之 間的中央部移動到外面，如圖9中(b)和(c)所示。楔輥19相對于滾動接觸表面 17a和20a的運動使得楔運動板17進一步與楔底板20分離。因此，楔運動板17直線移動且因楔輥19位置上的變化而產(chǎn)生間隙。楔運 動板17與楔底板20之間的間隙產(chǎn)生楔輥19的楔效應，其中內(nèi)制動襯塊組件7 產(chǎn)生壓制制動盤5的輸入力。隨后，當釋放制動時，ECU2反向驅(qū)動馬達13且容許楔運動板17通過直 線運動轉(zhuǎn)換器14、聯(lián)鎖桿15以及連接桿18返回到初始位置，如圖9中(d)和(e) 所示。因此，楔輥19也返回到滾動接觸表面17a與20a之間的中央部。因此， 就釋放將楔運動板17壓靠在制動盤5上的作用力，也就釋放了制動力。此外，即便當向后移動的車輛制動時，車輛也以向前移動的車輛制動的相 同方式制動。也即，接收電子踏板l的信號且感知車輛的反向的ECU2反向驅(qū) 動馬達13 (前進運動稱作在正常方向上的驅(qū)動)。之后，如果直線運動轉(zhuǎn)換器14、聯(lián)鎖桿15以及連接桿18通過馬達13的 反向驅(qū)動拉向馬達13的話，楔運動板17在相同的方向上牽拉內(nèi)制動襯塊組件 7。楔運動板17的牽拉運動使得位于移動的楔運動板17和固定的楔底板20 的滾動接觸表面17a與20a之間的中央部的楔輥19通過因楔運動板17的運動 造成的摩擦力如圖9中(f)和(g)所示地移動。也就是說，由于楔輥19移動到滾動接觸表面17a和20a的外部，楔運動板 17與楔底板20進一步分離。楔運動板17與楔底板20之間的間隙產(chǎn)生壓制制 動盤5的內(nèi)制動襯塊組件7的輸入力。因此，產(chǎn)生制動力。隨后，當釋放制動時，ECU2在正常方向上驅(qū)動馬達13且容許楔輥19返 回到滾動接觸表面17a與20a之間的中央位置，如圖9中(e)所示，由此釋放制 動力。與此同時，調(diào)節(jié)單元30實施EWB的各種附加功能，調(diào)節(jié)單元30位于楔 式制動單元16的中央部且包括與電磁線圈41聯(lián)鎖的NSL式螺釘。各種附加功 能將在下面予以分類和描述。首先，當發(fā)生楔輥19的車輪卡死或馬達13在制動狀態(tài)下受損時，故障保 護功能釋放楔式制動單元16的壓制。故障保護功能將在下面描述。ECU2關閉 電磁線圈41且釋放調(diào)節(jié)單元30上的限制。因此，通過制動襯塊和楔式制動單 元16施加給制動盤5的作用力被釋放，以防止因制動力不理想造成車輛異常操 作。也就是說，如圖10A所示，開閉杠桿43與推桿軸31的掣子31a接合，于 是正常制動狀態(tài)下打開的電磁線圈41限制推桿軸31。因此，推桿軸31支承制 動狀態(tài)下的楔輥19。為此，產(chǎn)生壓制制動盤5的輸入力的楔輥19的楔效應沒 有釋放，且制動狀態(tài)得以維持。不過，如果ECU 2感知到馬達13的破損或車輪卡死，ECU2就關閉電磁 線圈41以分離開閉杠桿43和掣子31a，并釋放推桿軸31的限制，如圖10B所 示，即便ECU2感知為故障保護狀態(tài)。由于推桿軸31限制的釋放，作用力由彈簧35施加到推桿軸31上，并且由 彈簧35施加的作用力向前移動推桿軸31，同時旋轉(zhuǎn)采用支承螺母32和NSL 式螺釘固定的推桿軸31。如上所述，當釋放電磁線圈41的限制力時，反作用力自制動襯塊(內(nèi)制動 襯塊組件7)施加到通過彈簧35的力向前移動的推桿軸31上。也就是說，通過內(nèi)制動襯塊組件7、楔運動板17、楔輥19以及楔底板20 傳輸?shù)姆醋饔昧κ┘拥酵茥U軸31上。被施加反作用力的推桿軸31朝向支承螺 母32移動，且釋放楔輥19的楔效應以維持制動襯塊與制動盤5之間的制動力。 因此，車輛的狀態(tài)轉(zhuǎn)化成在制動期間異常執(zhí)行不理想的制動的故障保護狀態(tài)。電磁線圈41相對于推桿軸31的釋放或限制根據(jù)開閉杠桿的結(jié)構(gòu)而有所不 同。在圖3中，當電磁線圈41的狀態(tài)由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)成關閉狀態(tài)時，電磁線圈 41的可動軸42回縮且壓制開閉杠桿43的作用力被釋放，也即，通過開閉杠桿43的接觸坡與電磁線圈41的可動軸42之間的接觸產(chǎn)生的向下運動力被釋放。隨后，當壓制部44抬升時，沒有被電磁線圈41施加作用力的開閉杠桿43 的接觸部45繞著鉸接點旋轉(zhuǎn)且與推桿軸31的掣子31a分離。因此，釋放了開 閉杠桿43與掣子31a之間的接合。另夕卜，在示出了電磁線圈改型的圖4中，電磁線圈401關閉且由可動軸402 施加的作用力在開閉杠桿403的軸向上釋放。因此，開閉杠桿403繞著鉸接點 傾斜移動，且接觸部405與推桿軸31的掣子31a分離。因此，釋放了開閉杠桿 403與掣子31a之間的接合。與此同時，EWB實施的各種附加功能中的維持制動襯塊給定間隙的功能是 總維持初始組裝時制動襯塊與制動盤5之間給定的間隙的功能，可采取多種方 式實施。例如，維持給定間隙的功能可按下列方式實施。也即，無論何時發(fā)動 機起動，通過調(diào)節(jié)制動襯塊與制動盤5之間的間隙，執(zhí)行維持給定間隙的調(diào)節(jié)。 作為選擇，ECU2檢測制動襯塊的磨損，然后執(zhí)行補償以維持制動襯塊與制動 盤5之間的給定間隙。當在發(fā)動機起動時執(zhí)行維持制動盤5與制動襯塊之間的初始給定間隙的調(diào) 節(jié)時，如圖12所示，發(fā)動機起動且ECU2驅(qū)動馬達13。馬達13的驅(qū)動導致楔 運動板17通過直線運動轉(zhuǎn)換器14、聯(lián)鎖桿15以及連接桿18移動，像主制動 一樣。因此，內(nèi)外制動襯塊組件7、 8與制動盤5的兩個表面緊密接觸。也就是說，如果楔式制動單元16的楔運動板17通過馬達13的驅(qū)動力與內(nèi) 制動襯塊組件7—起移動，如圖11A所示，位于滾動接觸表面17a與20a之間 的楔輥19通過楔運動板17與楔底板之間的摩擦力移動，像推桿軸31受到電磁 線圈41限制的主制動一樣。因為存在楔運動板17的運動，內(nèi)外制動襯塊組件 7、 8與制動盤5的兩個表面緊密接觸。由于如上所述內(nèi)外制動襯塊組件7、 8與制動盤5的兩個表面緊密接觸，內(nèi) 外制動襯塊組件7、 8與制動盤5之間的間隙沒有超過給定間隙。因此，如圖 IIB所示，ECU2關閉電磁線圈41，然后釋放推桿軸31的電磁線圈限制力。推桿軸31的限制力的釋放容許NSL式螺釘?shù)耐茥U軸31在軸向上移動。也即，在推桿軸31通過由設置在支承螺母32與推桿軸31之間的彈簧35施加的 軸向運動力與支承螺母32松脫的同時，推桿軸31向前移動。在此情況下，推桿軸31向前移動，直到推桿軸31自支承螺母32中突伸出 距離A為止。距離A是推桿軸31與楔底板20接觸并支承它所需的間隙，于是 就維持內(nèi)外制動襯塊組件7、 8與制動盤5的兩個表面緊密接觸的狀態(tài)。距離A 隨單馬達電動楔式制動鉗的規(guī)格而變。如上所述，楔底板20、楔輥19以及楔運動板17如圖IIB所示地維持著。 此外，在向前移動的推桿軸31與楔底板20接觸之后，ECU2再次驅(qū)動馬達13 以移動楔運動板17,于是就在制動襯塊與制動盤5之間固定給定間隙。在此情況下，當制動襯塊與制動盤5之間的間隙大于給定間隙時，ECU 2 驅(qū)動馬達13 (稱作正常旋轉(zhuǎn))，以進一步移動楔運動板17,于是制動襯塊與制 動盤5之間的間隙就與給定間隙相對應。不過，當制動襯塊與制動盤5之間的間隙小于給定間隙時，ECU2驅(qū)動馬 達13 (稱作反向旋轉(zhuǎn))，以牽拉楔運動板17 (在與制動時運動方向相反的方向 上的運動)，于是制動襯塊與制動盤5之間的間隙就與給定間隙相對應。由ECU 2執(zhí)行的馬達13的驅(qū)動控制容許了無論何時執(zhí)行調(diào)節(jié)，制動襯 塊與制動盤5之間的間隙總與給定間隙相對應。隨后，ECU2打開電磁線圈41并容許開閉杠桿43與掣子31a接合，于是 向前移動距離A的推桿軸31的狀態(tài)就轉(zhuǎn)化成圖IIC所示的固定不動狀態(tài)。也 即，由于電磁線圈41的可動軸42容許開閉杠桿43繞著鉸接點旋轉(zhuǎn)，接觸部 45a就與掣子31a接合。在如上所述推桿軸31的狀態(tài)通過電磁線圈41轉(zhuǎn)化成固定不動狀態(tài)之后， ECU2通過如圖IIC所示反向驅(qū)動馬達13將楔底板20、楔輥19以及楔運動板 17的狀態(tài)轉(zhuǎn)化成初始狀態(tài)。因此，內(nèi)外制動襯塊組件7、 8與制動盤5之間的 間隙沒有超過給定間隙。因此，就可通過在制動期間實施的楔輥19的楔效應維 持恒定的制動力。發(fā)動機的起動和維持制動襯塊間隙的過程并不同時進行。此外，當ECU2感知制動襯塊磨損時，也同樣執(zhí)行維持間隙的過程。不過，除了僅僅發(fā)動器的 起動和馬達13的驅(qū)動是否同時進行外，所有過程都同樣通過圖12所示的程序 執(zhí)行。也就是說，如果ECU2基于來自測量制動襯塊磨損量的傳感器的信息確定 制動襯塊受磨損且制動襯塊與制動盤5之間的間隙大于給定間隙，ECU 2就驅(qū) 動馬達13以容許內(nèi)外制動襯塊組件7、 8與制動盤5的兩表面緊密接觸，與發(fā) 動器起動時一樣。因此，位于楔底板20的滾動接觸表面20a上的楔輥19與楔運動板17 —起 移動，如圖11B所示。因此，內(nèi)外制動襯塊組件7、 8與制動盤5之間的間隙 沒有超過給定間隙。隨后，ECU2關閉電磁線圈41且容許推桿軸31通過彈簧35在軸向上向前 移動。此后，ECU2再次驅(qū)動馬達13,以移動楔運動板17，于是就確保了制動 襯塊與制動盤5之間的緊密接觸。在執(zhí)行了上述操作之后，如圖11C所示，ECU2打開電磁線圈41，以將推 桿軸31的狀態(tài)轉(zhuǎn)化成固定不動狀態(tài)，并反向驅(qū)動馬達13,從而處于初始狀態(tài) 下。為此，由于制動盤5與制動襯塊之間再次維持給定間隙，就能在制動期間 維持恒定的制動力。此外，如果制動襯塊的額定間隙在ECU 2感知制動襯塊磨損時得以維持， 就方便地維持制動襯塊的間隙并伺機更換制動襯塊。也即，當制動襯塊磨損到 預定水平時，ECU 2關于制動襯塊磨損的感知可用作通知駕駛員更換制動襯塊 時機的信息。與此同時，當電磁線圈41的狀態(tài)轉(zhuǎn)化成關閉狀態(tài)時，由EWB在電子停車 制動器的搡作當中實施的維持制動的功能是通過利用EPB彈簧50限制推桿軸 31而實施的。也就是說，當ECU2感知轉(zhuǎn)化成停車制動狀態(tài)的情況時(釆用的是用按鈕 給ECU2傳遞信號的方法或與之相似的方法)，ECU2關閉電磁線圈41以容許 開閉杠桿43與掣子31a分離，由此釋放推桿軸31的限制。當如上所述限制由電磁線圈41釋放時，施加有彈簧35的作用力的推桿軸 31與支承螺母32松脫且向前移動。推桿軸31的前進運動導致后軸承34推動 楔底板20。因此，其上定位有楔輥19和固定有內(nèi)制動襯塊組件7的楔運動板 17被推到制動盤5上。隨后，當制動襯塊和制動盤5因關閉電磁線圈41引起的推桿軸31的前進 運動而彼此接觸時，ECU2驅(qū)動馬達13以維持制動力。也就是說，如果楔運動板17通過由馬達13的驅(qū)動引起的直線運動轉(zhuǎn)換器 14、聯(lián)鎖桿15以及連接桿18的順序操作移動，楔運動板17將內(nèi)制動襯塊組件 7推到制動盤5上。當楔運動板17如上所述移動時，楔輥19通過楔運動板17和摩擦力移動。 楔輥19的運動產(chǎn)生將楔運動板17壓靠在制動盤5上的輸入力。如圖13B所示，楔輥19的運動導致通過推桿軸31移動距離B的楔運動板 17移動距離C。因此，固定在楔運動板17上的內(nèi)制動襯塊組件7壓制制動盤5 。 因此，就產(chǎn)生停車制動力。較之主制動，楔運動板在停車制動期間進一步移動。也即，例如，如圖13A 和13B所示，因楔輥19的運動而移動的楔運動板17的移動距離B在主制動期 間最大2mm。此外，楔運動板17的移動距離C在停車制動期間比移動距離B 大0.8mm,并且維持停車制動力。附加運動是經(jīng)由馬達13移動的楔運動板17 的軸向運動引起的。在此情況下，上述距離(2mm或0.8mm)根據(jù)楔式制動鉗的設計規(guī)格而有 所不同。距離數(shù)值不局限于特定值，不過是個實例而已。如上所述，制動襯塊通過馬達13進一步移動以執(zhí)行停車制動，且推桿軸 31也向前移動。隨后，向前移動的推桿軸31通過取代關閉的電磁線圈41的 EPB彈簧SO維持限制力。也就是說，如果EPB彈簧50與通過馬達13移動的楔運動板17 —起移動， EPB彈簧50的壓制部53位于推桿軸31的后軸承34上。EPB彈簧5 0的運動容許壓制部5 3因其自身的電力壓制后軸承3 4 。此外，EPB彈簧50的作用力轉(zhuǎn)化成施加給未由電磁線圈41施加限制力的推桿軸31 的限制力，并限制推桿軸31的運動，由此維持因停車制動器操作產(chǎn)生的制動力。與此同時，采用EPB彈簧執(zhí)行的推桿軸31的限制同樣可通過EPB彈簧的 各種改型執(zhí)行。也即，根據(jù)EPB彈簧150的壓制部153向內(nèi)彎曲的結(jié)構(gòu)，如圖 7所示，如果EPB彈簧150和楔運動板17在初始停車制動之后通過馬達13移 動，EPB彈簧150的壓制部153限制推桿軸31的后軸承34的那側(cè)。因此，推 桿軸31的運動受到限制，于是由停車制動器的操作產(chǎn)生的制動力得以維持。此外，在示出停車制動力利用EPB彈簧維持的別的改型的圖8A和8B中， EPB彈簧50限制形成在推桿軸31的掣子31a后惻的EPB彈簧定位凸緣31c。也就是說，如果通過馬達13移動的EPB彈簧50或150和楔運動板17移 動以產(chǎn)生停車制動力，EPB彈簧50或150的壓制部53或153就位于推桿軸31 的EPB彈簧定位凸緣31c上。因此，向前移動的推桿軸31就受到壓制EPB彈 簧定位凸緣31c的壓制部53或153的限制。在此情況下，具有向外彎曲的壓制部53的EPB彈簧50從上往下地壓制推 桿軸31的EPB彈簧定位凸緣31c。此外，具有向內(nèi)彎曲的壓制部153的EPB 彈簧150從側(cè)面壓制推桿軸31的EPB彈簧定位凸緣31c。因此，限制得以維持， 于是就維持著停車制動狀態(tài)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，電動楔式制動器(EWB)釆用一個馬達產(chǎn)生用于 在制動期間執(zhí)行主制動的動力。電動楔式制動器采用與馬達聯(lián)鎖的電磁機構(gòu)， 從而實施各種附加功能，比如維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以 及EPB功能。因此，由于僅釆用一個馬達產(chǎn)生動力，整個電動楔式制動器的尺 寸就可減小以提高電動楔式制動器的組裝性能。此外，根據(jù)本發(fā)明，電動楔式制動器通過采用一個馬達實施各種附加功能， 比如維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及EPB功能。為此，就可 減少馬達使用時所需的運動轉(zhuǎn)化的相關部件的數(shù)量。因此，就能降低制造成本 和減輕電動楔式制動器的重量。另外，根據(jù)本發(fā)明，電動楔式制動器系統(tǒng)通過不采用馬達而采用電磁機構(gòu)實施維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及EPB功能。因此，較之 使用馬達時的情況，轉(zhuǎn)化相關部件之間運動的結(jié)構(gòu)更為簡化。因此，就能容易 地設計電動楔式制動器。
權(quán)利要求
1、一種采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)，其特征在于，該單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)包括由駕駛員操縱以制動車輛的電子踏板；在車輛制動期間通過采用車輛中測量的信息產(chǎn)生控制信號的電子控制單元ECU；楔式制動鉗，各自包括內(nèi)外制動襯塊組件，其覆蓋與車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤且設在制動盤的兩側(cè)上以壓制制動盤，還包括執(zhí)行聯(lián)鎖操作的轉(zhuǎn)矩元件，于是設置在與內(nèi)制動襯塊組件相對側(cè)上的外制動襯塊組件也在內(nèi)制動襯塊組件朝制動盤移動時朝制動盤移動；楔式制動器組件，將通過ECU在正常方向和反向驅(qū)動的一個馬達產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化成使內(nèi)制動襯塊組件移向制動盤的軸向運動，根據(jù)由具有直徑的楔輥的運動引起的楔現(xiàn)象采用利用自激勵產(chǎn)生的施加于制動盤的作用力形成制動力，以及通過基于與受ECU控制的馬達聯(lián)鎖的電磁機構(gòu)的開/關控制限制或釋放采用非自鎖定式螺釘旋緊的推桿軸的前進運動，實施維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及電子停車制動器功能；各自接納楔式制動鉗組件且固定在楔式制動鉗那側(cè)上的殼體。
2、 如權(quán)利要求1所述的釆用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動 器系統(tǒng)，其特征在于，由ECU中的輔助電池、所述楔式制動鉗組件的馬達以及 電磁線圈形成輔助電源電路。
3、 如權(quán)利要求l所述的釆用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動 器系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU基于電子踏板推動距離的信號、.自車輛中所設 的橫擺力矩傳感器獲得的車輛方位的有關信息、以及通過設在楔式制動鉗和固 定在楔式制動鉗上的楔式制動鉗組件中的制動襯塊磨損感知傳感器和用于防止 車輪卡死的載荷傳感器獲得的信息對馬達進行控制。
4、 如權(quán)利要求1所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)，其特征在于，所述每個殼體都與楔式制動鉗的側(cè)面相配合。
5、 如權(quán)利要求1所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動 器系統(tǒng)，其特征在于，所述每個楔式制動鉗組件都包括制動馬達單元，其利用由ECU控制的馬達產(chǎn)生的動力產(chǎn)生制動力；楔式制動單元，其將馬達的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化成將內(nèi)制動襯塊組件推到制動盤上的 軸向運動，將根據(jù)內(nèi)制動襯塊組件離開制動盤的操作由楔輥位置上的變化引起的自激勵轉(zhuǎn)化成將內(nèi)制動襯塊組件壓靠在制動盤上的輸入力；電磁機構(gòu)，其與馬達聯(lián)鎖，以便實施維持內(nèi)外制動襯塊組件的給定間隙的功能、克服馬達故障的故障保護功能、以及EPB功能。
6、 如權(quán)利要求5所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動 器系統(tǒng)，其特征在于，所述制動馬達單元包括馬達，其通過固定于殼體上的固定托架固定在殼體的一側(cè)且受ECU的控制；直線運動轉(zhuǎn)換器，其固定在馬達的輸出軸上且根據(jù)馬達的驅(qū)動在軸向上前 后往復移動；聯(lián)鎖桿，其固定在直線運動轉(zhuǎn)換器上且根據(jù)直線運動轉(zhuǎn)換器的軸向運動移動。
7、 如權(quán)利要求6所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動 器系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)鎖桿被安置成在馬達朝向與之相對的那惻的位置 上與殼體斜對地相交。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式 制動器系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)鎖桿由一對制件組成且固定在直線運動轉(zhuǎn)換 器的上下部上。
9、 如權(quán)利要求5所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動 器系統(tǒng)，其特征在于，所述楔式制動單元包括連接桿，其固定在馬達上，于是將由馬達驅(qū)動產(chǎn)生的軸向運動力施加給連 接桿；楔運動板，其通過一體成形的連接桿移動，于是將位于與外制動襯塊組件相對的那側(cè)也即制動盤那側(cè)上的內(nèi)制動襯塊組件壓靠在制動盤上； 楔底板，其平行于楔運動板布置，于是面向楔運動板；楔輥，其設置在對板之間形成的滾動接觸表面之間，并在楔運動板的運動 當中產(chǎn)生摩擦力。
10、 如權(quán)利要求9所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述連接桿固定在與直線運動轉(zhuǎn)換器連接且根據(jù)馬達 的驅(qū)動在軸向上移動的聯(lián)鎖桿的一端上。
11、 如權(quán)利要求IO所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)鎖桿垂直于楔運動板延伸。
12、 如權(quán)利要求11所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)鎖桿形成在楔運動板的上下方。
13、 如權(quán)利要求9所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述楔輥設置在彼此面向的對板之間且具有圓柱形狀， 并且，位于彼此面向且形成一對的楔運動板和楔底板上形成的滾動接觸表面之 間。
14、 如權(quán)利要求13所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述滾動接觸表面包括若干具有V形橫截面的凹槽。
15、 如權(quán)利要求9所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述楔底板是采用固定在楔式制動鉗那側(cè)上的殼體的 一部分成形的，且相對于通過馬達的動力移動的楔運動板固定不動。
16、 如權(quán)利要求5所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁機構(gòu)包括調(diào)節(jié)單元，其包括采用非自鎖定螺釘固定的推桿軸，且在實施維持制動襯 塊給定間隙的功能、故障保護功能以及電子停車制動功能時朝著制動盤在軸向 上移動；電磁單元，其打開或關閉以操縱調(diào)節(jié)單元并釋放或施加限制力；EPB彈簧，其固定在通過馬達移動的楔運動板上，于是限制推桿軸以在電 子停車制動器的搡作中維持停車制動性能。
17、 如權(quán)利要求16所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，當發(fā)動機起動時由ECU驅(qū)動的馬達轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化成直線運 動且通過楔輥產(chǎn)生楔效應的楔運動板移動時，ECU關閉電磁單元的電磁線圈， 于是釋放推桿軸上維持制動襯塊與制動盤之間接觸的調(diào)節(jié)單元的限制，ECU再 次驅(qū)動馬達以移動楔運動板，于是就在制動襯塊與制動盤之間固定給定間隙， 并且打開電磁線圈以便限制推桿軸，ECU反向驅(qū)動馬達以容許楔運動板返回到 初始狀態(tài)，由此通過采用電磁機構(gòu)實施維持制動襯塊給定間隙的功能。
18、 如權(quán)利要求17所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，當通過測量制動襯塊磨損量感知間隙超過給定間隙時， ECU驅(qū)動馬達以通過采用電磁機構(gòu)實施維持制動襯塊給定間隙的功能。
19、 如權(quán)利要求16所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元安置在內(nèi)制動襯塊組件的初始位置的中 央部，于是就將由推桿軸施加的作用力均一地傳送給制動襯塊。
20、 如權(quán)利要求16或19所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動 楔式制動器系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元包括支承螺母，其包括形成在其外周上的鎖定部并與殼體的位置限制部相配合； 推桿軸，其包括形成在其外周上的推桿螺釘，從而旋緊在非自鎖定式的支 承螺母上；掣子，其形成在無推桿螺釘?shù)耐茥U軸一部分的外周上； 前、后軸承，其安置在推桿軸上掣子的前后側(cè)； 一端固定在支承螺母上而另一端給前軸承連續(xù)施加軸向力的彈簧。
21、 如權(quán)利要求20所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述前軸承由滾針軸承形成，其承受軸向力且并不限 制旋轉(zhuǎn)；后軸承由止推軸承形成。
22、 如權(quán)利要求20所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)，其特征在于，當處于初始組裝中時，彈簧設置在支承螺母與前軸承 之間，以便給前軸承連續(xù)施加作用力。
23、 如權(quán)利要求16所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁單元安置在殼體中，從而使電磁線圈垂直于 制動盤。
24、 如權(quán)利要求23所述的釆用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁單元包括電磁線圈，其容納在殼體中的一側(cè)且通過ECU打開或關閉； 開閉杠桿，其通過在電磁線圏的搡作當中突伸或回縮的可動軸像蹺蹺板似 的繞著鉸軸操縱。
25、 如權(quán)利要求24所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述開閉杠桿包括壓制部，其對應于電磁線圈的可動軸的運動路徑定位； 掣子接觸部，其自與殼體鉸接的壓制部的端部彎曲且繞著鉸接點旋轉(zhuǎn)； 接觸部，其形成在掣子接觸部的外表面上，于是與形成在推桿軸上的掣子 接合。
26、 如權(quán)利要求25所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述開閉杠桿包括接觸坡，其沿著壓制部的縱向傾斜， 從而在通過電磁線圈的可動軸給壓制部施加作用力時，繞著鉸接點產(chǎn)生向下作 用的力。
27、 如權(quán)利要求16所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁單元安置在殼體中，從而使電磁線圈垂直于 帝!j動盤。
28、 如權(quán)利要求27所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁單元包括電磁線圈，其容納在殼體中的一側(cè)且通過ECU打開或關閉；開閉杠桿，其通過在電磁線圈的操作當中突伸或回縮的可動軸繞著鉸軸傾 斜移動。
29、 如權(quán)利要求28所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述開閉杠桿包括壓制部，其對應于電磁線圈的可動軸的運動路徑定位； 掣子接觸部，其垂直形成于壓制部的端部且在其端部與殼體鉸接； 接觸部，其自掣子接觸部突伸，于是與形成在推桿軸上的掣子接合。
30、 如權(quán)利要求16所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述EPB彈簧包括固定部，其固定在楔運動板上；連接部，其彎曲并延伸，從而自固定部突伸；壓制部，其自連接部的一端向下彎曲并產(chǎn)生-一作用力，從而在電磁線圈關 閉時限制推桿軸的軸向運動。
31、 如權(quán)利要求30所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述EPB彈簧的壓制部位于后軸承的上部，于是EPB 彈簧的壓制部就壓制設在推桿軸的掣子那惻上的后軸承，以產(chǎn)生限制力。
32、 如權(quán)利要求30所述的采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述EPB彈簧的壓制部位于后軸承那惻，于是EPB 彈簧的壓制部就推動設在推桿軸掣子那側(cè)上的后軸承，以產(chǎn)生限制力。
33、 如權(quán)利要求30所述的釆用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制 動器系統(tǒng)，其特征在于，所述EPB彈簧(50)包括EPB彈簧定位凸緣(31c)， 其形成在推桿軸的掣子(31a)的后惻并壓制壓制部，于是壓制部(153)就直 接壓制推桿軸(31)以產(chǎn)生限制力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用電磁機構(gòu)實施附加功能的單馬達電動楔式制動器系統(tǒng)。其包括由駕駛員操縱以制動車輛的電子踏板，在車輛制動期間通過采用車輛中測量的信息產(chǎn)生控制信號的ECU，包括內(nèi)外制動襯塊組件和轉(zhuǎn)矩元件的楔式制動鉗，楔式制動鉗組件，各自接納楔式制動鉗組件且固定在楔式制動鉗那側(cè)上的殼體。此外，通過基于與主制動功能馬達聯(lián)鎖的電磁機構(gòu)的開/關控制限制或釋放采用非自鎖定(NSL)式螺釘旋緊的推桿軸的前進運動，該電動楔式制動器系統(tǒng)實施各種附加功能，比如維持制動襯塊給定間隙的功能、故障保護功能以及EPB功能。因此，由于僅用一個馬達產(chǎn)生動力，就可減少部件數(shù)量并簡化結(jié)構(gòu)。
文檔編號F16D65/22GK101332812SQ200710302159
公開日2008年12月31日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者金鐘圣 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社