CN111446808A - 一种汽车刹车系统用电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车刹车系统用电机，包括电机组件和液压集成块，所述的电机组件安装在液压集成块的一侧，所述的电机组件包括电机外壳和设置在电机外壳内部中心的定子，所述的定子的外侧设置有外转子，所述的定子的中心内部设置有滚珠丝杆副，所述的定子的一端连接有伺服缸活塞，所述的伺服缸活塞插入到液压集成块一侧安装的伺服缸组件内，所述的外转子驱动滚珠丝杆副的丝杆一起转动，丝杆上套接的螺母直线运动带动定子和伺服缸活塞进行直线运动。本发明将伺服缸组件布置在电机内部，集成度高、体积小。

Description

一种汽车刹车系统用电机

技术领域

本发明涉及汽车用电机领域，具体为一种汽车刹车系统用电机。

背景技术

电机是汽车线性制动产品的动力源，其主要功能是通过电机及内部运动副，将转子的旋转运动转化为内部运动副的直线运动，从而实现液压单元的压力输出。电机结构常见的结构是转子位于定子内部，该类结构通常无法高效利用电机内部腔体空间，从而造成线性产品整体结构复杂，体积大，质量重等缺点，液压集成块管路布置困难。

发明内容

本发明提供了一种汽车刹车系统用电机，将伺服缸组件布置在电机内部，集成度高、体积小。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车刹车系统用电机，包括电机组件和液压集成块，所述的电机组件安装在液压集成块的一侧，所述的电机组件包括电机外壳和设置在电机外壳内部中心的定子，所述的定子的外侧设置有外转子，所述的定子的中心内部设置有滚珠丝杆副，所述的定子的一端连接有伺服缸活塞，所述的伺服缸活塞插入到液压集成块一侧安装的伺服缸组件内，所述的外转子驱动滚珠丝杆副的丝杆一起转动，丝杆上套接的螺母直线运动带动定子和伺服缸活塞进行直线运动。

从外部来看，整个装置只包括电机组件和液压集成块，伺服缸组件也设置在电机组件内部，整体体积比较小，集成度比较高。

作为优选，所述的液压集成块的另一侧安装有电控单元，所述的电控单元通过电机电源线与定子相连，电控单元中设置有电路板，用于控制电机的转动，电机电源线与电路板之间的连接为硬线连接，但定子绕组与电机三相电源线需用软线方式实现，方便需保证定子在整个行程过程中保证可靠的连接。

作为优选，所述的液压集成块上安装有电机角度传感器，所述的外转子靠近液压集成块的一端安装有磁环，所述的电机角度传感器的一端感应磁环输出的磁信号，另一端与电控单元相连，外转子带动磁环做旋转运动时，输出磁信号给位于液压集成块上的电机角度传感器，最终将电机角度传感器接收的信号输送至电路板内部进行处理。

作为优选，所述的外转子远离液压集成块的一端安装有连接板，所述的连接板的中心位置与丝杆相连，外转子与连接板之间通过绕着圆周的若干个连接螺栓相连，可以牢固连接外转子与丝杆，丝杆与连接板之间一般采用花键连接。

作为优选，所述的连接板的中部外侧和外转子的外侧分别通过尾端轴承和前端轴承与电机外壳相连，通过尾端轴承和前端轴承共同作用，避免外转子在旋转过程中产生晃动，旋转运动更可靠。

作为补充，所述的连接板的中心孔的一侧安装有连接板限位块，所述的螺母的一端布置有与连接板限位块同一圆周上的螺母限位块，当伺服缸需要泄压时，螺母带动定子与伺服缸活塞往靠近尾端轴承一侧运动，并通过连接板限位块与螺母限位块限制螺母最大回退位移量。

作为补充，所述的伺服缸组件上设置有若干根轴向插入到定子内的定子导向柱，所述定子、伺服缸活塞、螺母的直线运动通过的定子导向柱实现导向作用。

作为优选，所述的伺服缸组件包括与液压集成块相连的伺服缸和安装在伺服缸一端外侧的定子定位圈，所述的定子导向柱插在定子定位圈上，定子定位圈方便定子导向柱的安装。

作为优选，所述的伺服缸与液压集成块连接的一端为伺服缸安装平面，所述的伺服缸安装平面的中部设置有凸出台面，凸出台面有利于避免液压集成块因为开大孔而占据液压集成块管路设计的弊端，凸出台面与液压集成块之间设置有垫圈。

作为优选，所述的伺服缸活塞的外侧安装有与伺服缸内侧壁相接触的伺服缸皮碗，能防止液压油泄漏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过将电机转子布置于电机外壳边缘，电机定子布置于电机中心附近，即定子位于转子内部，将内置于电机的滚珠丝杆副中的螺母与定子固定，将转子与滚珠丝杆副中的丝杆固定，从而通过转子的旋转运动转化为螺母与定子的直线运动，从而使与定子连接在一起的活塞推动伺服缸中的油液产生油压，输出至汽车制动卡钳，产生制动力，这种结构有利于将伺服缸组件布置于电机内部，从而避免伺服缸与电机的对称布置而造成产品总成体积大、电控单元电路板需要穿孔等缺点。另外得益于对电机转子部分空间的利用，使得伺服缸占用液压集成块空间少，便于后期液压集成块管路布置，具有集成度高、体积小等特点。

附图说明

图1为本发明的主视半剖结构示意图；

图2是本发明的电机组件内部结构剖视图；

图3是本发明的液压集成块与伺服缸的安装示意图；

图4是本发明的伺服缸组件的结构图；

图5是本发明的连接板的结构图；

图6是本发明的滚珠丝杆副的结构图；

图7是本发明的伺服缸的结构示意图；

图8是本发明的电控单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8示，本发明提供一种汽车刹车系统用电机，包括电机组件2和液压集成块1，所述的电机组件2安装在液压集成块1的一侧，所述的电机组件2包括电机外壳201和设置在电机外壳201内部中心的定子207，所述的定子207的外侧设置有外转子203，所述的定子207的中心内部设置有滚珠丝杆副3，所述的定子207的一端连接有伺服缸活塞208，所述的伺服缸活塞208插入到液压集成块1一侧安装的伺服缸组件4内，所述的外转子203驱动滚珠丝杆副3的丝杆301一起转动，丝杆301上套接的螺母302直线运动带动定子207和伺服缸活塞208进行直线运动。

从外部来看，整个装置只包括电机组件2和液压集成块1，伺服缸组件4也设置在电机组件2内部，整体体积比较小，集成度比较高。

所述的液压集成块1的另一侧安装有电控单元5，所述的电控单元5通过电机电源线210与定子207相连，电控单元5中设置有电路板501，用于控制电机的转动，电机电源线210与电路板501之间的连接为硬线连接，但定子绕组与电机三相电源线需用软线方式实现，方便需保证定子在整个行程过程中保证可靠的连接。

另外，所述的液压集成块1上安装有电机角度传感器6，所述的外转子203靠近液压集成块1的一端安装有磁环211，所述的电机角度传感器6的一端感应磁环211输出的磁信号，另一端与电控单元5相连，外转子203带动磁环211做旋转运动时，输出磁信号给位于液压集成块1上的电机角度传感器6，最终将电机角度传感器6接收的信号输送至电路板501内部进行处理。

作为外转子203与丝杆301连接的实施例，所述的外转子203远离液压集成块1的一端安装有连接板206，所述的连接板206的中心位置与丝杆301相连，外转子203与连接板206之间通过绕着圆周的若干个连接螺栓204相连，可以牢固连接外转子203与丝杆301，丝杆301与连接板206之间一般采用平键连接。

为了保证外转子203的可靠运行，所述的连接板206的中部外侧和外转子203的外侧分别通过尾端轴承205和前端轴承202与电机外壳201相连，通过尾端轴承205和前端轴承202共同作用，避免外转子203在旋转过程中产生晃动，旋转运动更可靠。

其中，所述的连接板206的中心孔的一侧安装有连接板限位块206-1，所述的螺母302的一端布置有与连接板限位块206-1同一圆周上的螺母限位块302-1，当伺服缸401需要泄压时，螺母302带动定子207与伺服缸活塞208往靠近尾端轴承205一侧运动，并通过连接板限位块206-1与螺母限位块302-1限制螺母最大回退位移量。

为了使伺服缸活塞208的移动更加稳定顺畅，所述的伺服缸组件4上设置有若干根轴向插入到定子207内的定子导向柱402，所述定子207、伺服缸活塞208、螺母302的直线运动通过的定子导向柱402实现导向作用，导向柱402的数量一般不少于三根，绕着圆周设置。

其中，所述的伺服缸组件4包括与液压集成块1相连的伺服缸401和安装在伺服缸401一端外侧的定子定位圈403，所述的定子导向柱402插在定子定位圈403上，定子定位圈403方便定子导向柱402的安装。

所述的伺服缸401与液压集成块1连接的一端为伺服缸安装平面401-1，所述的伺服缸安装平面401-1的中部设置有凸出台面401-2，凸出台面401-2有利于避免液压集成块1因为开大孔而占据液压集成块1管路设计的弊端，凸出台面401-2与液压集成块1之间设置有垫圈404。

所述的伺服缸活塞208的外侧安装有与伺服缸401内侧壁相接触的伺服缸皮碗209，能防止液压油泄漏。

作为本发明的一种实施例，电机组件1装配关系为：尾端轴承205、前端轴承202与电机外壳201通过过盈压配连接；

外转子203与磁环211装配为整体后，再与连接板206通过连接螺栓204使其连接为一体，将外转子203、连接螺栓204、连接板206和磁环211压入之前装配好的尾端轴承205孔中；

定子207、电机电源线210与滚珠丝杆副3中的螺母302通过注塑或其他方式使之成为整体，将定子207、电机电源线210、滚珠丝杆副3与连接板206内孔连接为整体，连接方式可通过平键等方式实现，之后将装有伺服缸皮碗209的伺服缸活塞208与定子207连接为整体。

伺服缸组件4装配关系为：通过导向工装将定子导向柱402过盈压装与定子定位圈403孔连接，与之同步进行的是将伺服缸密封圈405、伺服缸401、液压集成块1通过压铆等形式固定为整体，最后通过定子定位圈404内孔将所在组件402、403与压铆完毕的伺服缸401所在配合轴通过过盈连接完成装配。

电机组件2与伺服缸组件4的装配关系：通过定子导向柱402穿过与定子207与伺服缸活塞208的孔完成整体装配。

电机角度传感器6与液压集成块1装配关系：电机角度传感器6通过过盈、压铆等方式使其牢靠的固定在阀体上。

电机电源线210与电路板501的装配关系：电机电源线210与电路板501通过插针、焊接等方式与电路板相应接口牢靠连接。

电机角度传感器6与电路板501装配关系：通过电机角度传感器6上的插针、弹簧触点等方式与PCB对应特征可靠接触。

其工作原理：外转子203带动丝杆301旋转，丝杆301将旋转运动转化为螺母302、定子207、伺服缸活塞208的直线运动，从而使得伺服缸401缸体的油液产生压力输出至液压集成块1相应管路中。当伺服缸401需要泄压时，螺母302带动定子207与伺服缸活塞208往靠近尾端轴承205一侧运动，并通过连接板限位块206-1与螺母限位块302-1限制螺母最大回退位移量。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种汽车刹车系统用电机，包括电机组件(2)和液压集成块(1)，其特征在于，所述的电机组件(2)安装在液压集成块(1)的一侧，所述的电机组件(2)包括电机外壳(201)和设置在电机外壳(201)内部中心的定子(207)，所述的定子(207)的外侧设置有外转子(203)，所述的定子(207)的中心内部设置有滚珠丝杆副(3)，所述的定子(207)的一端连接有伺服缸活塞(208)，所述的伺服缸活塞(208)插入到液压集成块(1)一侧安装的伺服缸组件(4)内，所述的外转子(203)驱动滚珠丝杆副(3)的丝杆(301)一起转动，丝杆(301)上套接的螺母(302)直线运动带动定子(207)和伺服缸活塞(208)进行直线运动。

2.根据权利要求1所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的液压集成块(1)的另一侧安装有电控单元(5)，所述的电控单元(5)通过电机电源线(210)与定子(207)相连。

3.根据权利要求2所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的液压集成块(1)上安装有电机角度传感器(6)，所述的外转子(203)靠近液压集成块(1)的一端安装有磁环(211)，所述的电机角度传感器(6)的一端感应磁环(211)输出的磁信号，另一端与电控单元(5)相连。

4.根据权利要求1所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的外转子(203)远离液压集成块(1)的一端安装有连接板(206)，所述的连接板(206)的中心位置与丝杆(301)相连。

5.根据权利要求4所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的连接板(206)的中部外侧和外转子(203)的外侧分别通过尾端轴承(205)和前端轴承(202)与电机外壳(201)相连。

6.根据权利要求4所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的连接板(206)的中心孔的一侧安装有连接板限位块(206-1)，所述的螺母(302)的一端布置有与连接板限位块(206-1)同一圆周上的螺母限位块(302-1)。

7.根据权利要求1所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的伺服缸组件(4)上设置有若干根轴向插入到定子(207)内的定子导向柱(402)。

8.根据权利要求7所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的伺服缸组件(4)包括与液压集成块(1)相连的伺服缸(401)和安装在伺服缸(401)一端外侧的定子定位圈(403)，所述的定子导向柱(402)插在定子定位圈(403)上。

9.根据权利要求8所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的伺服缸(401)与液压集成块(1)连接的一端为伺服缸安装平面(401-1)，所述的伺服缸安装平面(401-1)的中部设置有凸出台面(401-2)。

10.根据权利要求8所述的汽车刹车系统用电机，其特征在于：所述的伺服缸活塞(208)的外侧安装有与伺服缸(401)内侧壁相接触的伺服缸皮碗(209)。

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