专利名称：一种电子机械制动器以及汽车的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车制造技术领域，具体涉及一种电子机械制动器，以及包含所述电子机械制动器的汽车。
背景技术：
随着汽车技术的发展，人们对汽车的动力性、经济性、安全性、操纵性以及舒适性提出了更高的要求，出现了更加高效、节能的电子机械制动系统，汽车中的机械系统正在逐渐向电子机械系统转换。电子机械制动系统使用电子元件取代部分机械元件，并通过电线来替代全部制动管路，省掉了很多制动系统的阀类元件，缩短了制动响应时间，提高了制动性能，节省了空间占用；另外，采用电子控制单元(ECU)对制动系统进行整体控制，每个制动器都有各自的控制单元，在此基础上可以增加各种电子控制功能，便于进行功能的集成与改进。并且，电子机械制动系统改变传统液压或气压制动执行元件为电驱动元件，便于实现线控制动，是一种全新的制动技术。由于电驱动元件具有可控性好、响应速度快等特点，因而电子机械制动系统极大的提高了汽车的制动安全性能，表现出良好的发展前景。现有技术中，电子机械制动器一般包括有制动盘、摩擦片、电机、与电机的输出端相连的减速机构、以及与减速机构的输出端相连的运动机构，所述摩擦片位于所述运动机构的前方。当所述制动器进行制动时，电机输出的扭矩经由减速机构进行减速增矩后输出至运动机构，由运动机构将电机的旋转运动转换为直线运动，并向前推动摩擦片，消除制动盘与摩擦片之间的制动间隙，从而产生制动效果。但是，对于现有的电子机械制动器而言， 由于用于增加力矩的减速机构设置在电机的输出端，因而在制动的过程中需要多大的制动夹紧力，则运动机构就要承受与所需制动夹紧力相等的力矩，这样，在频繁的制动过程中， 所述运动机构由于经常承受较大的力矩因而会缩短其寿命；而且在电机的输出端设置的减速机构也增大了该制动器的体积和成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中电子机械制动器存在的上述不足， 提供一种可减少运动机构所承受的制动力矩的电子机械制动器以及包含有该制动器的汽车，从而可延长电子机械制动器的使用寿命，并减小其体积，节约成本。解决本发明技术问题所采用的技术方案是所述电子机械制动器包括制动盘、摩擦片、制动钳体、以及能够推动摩擦片向前运动从而夹紧制动盘的动力机构，所述动力机构包括电机和与电机的输出端相连的运动机构，所述运动机构可将电机的旋转运动转换为直线运动，运动机构设置于制动钳体内，其特征在于，所述动力机构中还包括有将所述电机输出的扭矩进行放大的增矩机构，所述增矩机构设置在运动机构与摩擦片之间，且增矩机构的输入端与运动机构的输出端相接，增矩机构的输出端可与摩擦片相接触。本发明中，由于增矩机构设置在运动机构的输出端，因而可以避免运动机构承受大的制动力矩。其中，所述运动机构采用丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杠和套装在丝杠上的第一螺母，所述丝杠在接近摩擦片的一端上设置有非自锁外螺纹，所述第一螺母的内壁上设置有与丝杠上的非自锁外螺纹配合的非自锁内螺纹，所述丝杠远离摩擦片的一端与电机的输出端相连。电机的输出端转动带动丝杠转动，丝杠和第一螺母配合带动第一螺母向前作轴向进给运动，进而推动活塞缸向前与摩擦片接触，使摩擦片向前运动从而夹紧制动盘。其中，所述 动力机构还包括有活塞缸，所述活塞缸设置在所述增矩机构与摩擦片之间，所述增矩机构包括第二螺母和若干个滚子，所述第二螺母设置在制动钳体内，第二螺母包括有中空结构的内腔，第一螺母置于第二螺母的内腔中，第一螺母呈前端小、后端大的倒立圆台形，所述若干个滚子沿第一螺母的圆周面分布在第一螺母的外壁、第二螺母的前端面与活塞缸的后端面之间，所述滚子与第一螺母的外壁滚动接触；第二螺母的前端面为倾斜面，其倾斜方向为从靠近第一螺母的一端开始由水平面向靠近摩擦片的方向倾斜。优选的是，所述活塞缸处于制动钳体内，活塞缸的外壁与制动钳体的内壁间隙配合，且活塞缸与制动钳体之间还设置有密封圈和防尘罩。进一步优选的是，所述丝杠远离摩擦片的一端为光轴，所述光轴从第一螺母中伸出，所述丝杠上光轴与其非自锁外螺纹之间的位置为凸缘，所述丝杠远离摩擦片的一端上还设置有卡簧，第二螺母的后端套装在卡簧与所述凸缘之间的丝杠的光轴上；所述光轴上还套设有推力滚针轴承，所述推力滚针轴承设置在第二螺母与所述凸缘之间，以减小丝杠与第二螺母之间相对转动时的摩擦力。优选的是，第二螺母在远离摩擦片的一端的外壁上设置有自锁外螺纹，所述制动钳体的内壁上设置有与所述第二螺母外壁上的自锁外螺纹配合的自锁内螺纹，通过向下旋转第二螺母从而能够带动丝杠与第一螺母整体向摩擦片的方向移动，实现间隙手调功能。或者，所述运动机构采用丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杠和套装在丝杠上的第一螺母，所述丝杠上设置有非自锁外螺纹，所述第一螺母的内壁上设置有与丝杠上的非自锁外螺纹配合的非自锁内螺纹，所述动力机构还包括有活塞缸，所述活塞缸设置在所述增矩机构与摩擦片之间，所述丝杠的前端固定连接在活塞缸上，所述第一螺母与电机的输出端相连。电机的输出端转动带动第一螺母转动，第一螺母和丝杠相互配合使得第一螺母转动时沿丝杠向前作轴向运动进而推动活塞缸与摩擦片接触，并推动摩擦片向前运动从而夹紧制动盘。优选的是，所述增矩机构包括第二螺母和若干个滚子，所述第二螺母设置在制动钳体内，第二螺母包括有中空结构的内腔，第一螺母置于第二螺母的内腔中，第一螺母呈前端小、后端大的倒立圆台形，所述若干个滚子沿第一螺母的圆周面分布在第一螺母的外壁、 第二螺母的前端面与活塞缸的后端面之间，所述滚子与第一螺母的外壁滚动接触；第二螺母的前端面为倾斜面，其倾斜方向为从靠近第一螺母的一端开始由水平面向靠近摩擦片的方向倾斜。优选的是，所述动力机构还包括有力矩传递机构，其位于电机与运动机构之间，所述力矩传递机构的输入端与电机的输出端相连，力矩传递机构的输出端与运动机构的输入端相连，用于将电机输出的力矩传递给运动机构。其中，所述力矩传递机构包括有与电机的输出端固定连接的齿轮、以及与所述齿轮相啮合的若干个行星齿轮，所述若干个行星齿轮设置于第二螺母的内腔中，第二螺母的内壁上设置有内螺纹，第一螺母的外壁上设置有外螺纹，所述若干个行星齿轮与第二螺母内壁上设置的内螺纹相啮合，并与第一螺母的外壁上设置的外螺纹相啮合。其中，所述第二螺母在远离摩擦片的一端的外壁上设置有自锁外螺纹，所述制动钳体的内壁上设置有与第二螺母外壁上的自锁外螺纹配合的自锁内螺纹。
优选的是，所述第一螺母的轴线与母线之间的夹角为3° 15° ；所述第二螺母的前端面与水平面之间的夹角为3° 15°。优选的是，所述增矩机构中还包括有用于隔离和引导滚子的限位单元，所述限位单元套装在第一螺母的外壁上且位于第二螺母的前端面与活塞缸的后端面之间，并包裹住滚子，使滚子沿限位单元限定的路径滚动，并使各个滚子之间被隔开。优选的是，所述增矩机构中还包括有回位单元，所述回位单元用于在制动完成后推动滚子回复至与第一螺母接触时的初始位置。其中，所述回位单元包括螺栓以及弹簧，所述螺栓及弹簧设置在所述限位单元中， 螺栓的一端固定在限位单元的内壁上，所述弹簧设于螺栓的另一端上，且弹簧顶在螺栓与滚子之间。优选的是，所述第二螺母在远离摩擦片的一端的外壁上设置有自锁外螺纹，所述制动钳体在远离摩擦片的一端的内壁上设置有与第二螺母外壁上的自锁外螺纹配合的自锁内螺纹。通过向下拧第二螺母可带动丝杠整体向摩擦片的方向移动，实现间隙手调功能。优选的是，所述滚子的数量为三个或三个以上。一种包含上述电子机械制动器的汽车。本发明提供的电子机械制动器，通过所述运动机构与增矩机构之间的配合，即通过丝杠、第一螺母、第二螺母及滚子之间的配合实现了对电机输出的力矩的放大，从而避免了在电机的输出端设置减速机构，避免运动机构承受大的制动力矩。而且该增矩机构的体积小、结构简单，因而本发明与现有技术相比减小了电子机械制动器的体积、节约了成本； 同时也降低了丝杠上承受的力矩，因而延长了丝杠的使用寿命。同时，该电子机械制动器还具有结构紧凑、制动间隙可调等优点。
图1为本发明实施例1中电子机械制动器的结构示意图；图2为图1中的增矩机构与第一螺母5的放大结构示意图；图3为本发明实施例2中电子机械制动器的结构示意图；图4为图3中的增矩机构与第一螺母5的放大结构示意图；图5为图3中的增矩机构(不含第二螺母6)的俯视结构示意图；图6为本发明实施例3中电子机械制动器的结构示意图；图7为图6中的增矩机构与第一螺母5A的放大结构示意图；图8为本发明实施例4中电子机械制动器的结构示意图。图中1-制动盘；2-摩擦片；3-制动钳体；4、4A-丝杠；5、5A_第一螺母；6、6A_第二螺母；7-滚子；8-活塞缸；9-电机；10-卡簧；11-推力滚针轴承；12-密封圈；13-防尘罩；14、14A-保持架；15-螺栓；16-弹簧；17-齿轮；18-行星齿轮。
具体实施例方式为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明电子机械制动器以及汽车作进一步详细描述。
本发明电子机械制动器包括制动盘1、摩擦片2、制动钳体3、以及能够推动摩擦片 2向前运动从而夹紧制动盘1的动力机构，所述动力机构包括电机9和与电机9的输出端相连的运动机构，所述运动机构可将电机的旋转运动转换为直线运动，运动机构设置于制动钳体3内，所述摩擦片2设置在所述运动机构的前方，其特征在于，所述动力机构中还包括有将所述电机9输出的扭矩进行放大的增矩机构，所述增矩机构设置在运动机构与摩擦片 2之间，且增矩机构的输入端与运动机构的输出端相接。实施例1 如图1所示，本实施例中，该电子机械制动器包括制动盘1、摩擦片2、制动钳体3、 以及可推动摩擦片2向前运动从而夹紧制动盘1的动力机构。其中，动力机构包括电机9，将电机9的旋转运动转换为直线运动的运动机构，套装在运动机构上将电机9输出的力矩进行放大的增矩机构，以及套装在所述增矩机构和运动机构的前端且位于所述增矩机构与摩擦片2之间的活塞缸8。本实施例中，运动机构采用丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杠4和套装在丝杠4上的第一螺母5，所述第一螺母5呈前端小，后端大的倒立圆台形，其母线与轴线之间的夹角为α (如图2所示)，本实施例中，夹角α的范围为3° 15°。所述丝杠4在接近摩擦片 2的一端上设置有非自锁外螺纹，所述非自锁外螺纹的路径上设置有滚珠，第一螺母5的内壁上设置有与丝杠4上的非自锁外螺纹配合的非自锁内螺纹，丝杠4与第一螺母5通过所述螺纹进行非自锁连接。丝杠4远离摩擦片2的一端与电机9的输出端相连，使得电机9 输出的扭矩传递给丝杠4，并带动丝杠4相对于制动钳体3转动，而丝杠4与第一螺母5配合带动第一螺母5向前(即向摩擦片2的方向)作轴向进给运动。电机9输出的扭矩经丝杠机构转换为向前的直线力矩后传递给增矩机构，由增矩机构进行力矩的放大后传递给活塞缸8，所述活塞缸8设置在所述增矩机构与摩擦片2之间，活塞缸8的外壁与制动钳体3前端(靠近摩擦片2的一端)的内壁间隙配合。由丝杠机构带动增矩机构向前推动活塞缸8，使其与摩擦片2接触，产生用于制动的制动夹紧力， 使得摩擦片2夹紧制动盘1，消除制动盘1与摩擦片2之间的间隙，以实现制动。所述制动钳体3前端(靠近摩擦片2的一端)的内壁与活塞缸8之间还设置有密封圈12和防尘罩13，其用于所述制动器的密封与防尘。本实施例中，所述增矩机构包括第二螺母6和多个滚子7。所述第二螺母6设置在制动钳体3内，第二螺母6包括有中空结构的内腔，第一螺母5置于第二螺母6的内腔中， 第一螺母5呈前端小、后端大的倒立圆台形。所述多个滚子7沿第一螺母5的圆周面分布在第一螺母5的外壁、第二螺母6的前端面与活塞缸8的后端面之间，所述滚子7与第一螺母5的外壁滚动接触。所述滚子7的数量为三个或三个以上，本实施例中，滚子7的数量采用8个。所述丝杠4远离摩擦片2的一端为光轴，所述光轴从第一螺母5中伸出，所述丝杠 4上光轴与非自锁外螺纹之间的位置为凸缘，即所述丝杠4上设置的非自锁外螺纹位于所述凸缘的前方。所述丝杠4远离摩擦片2的一端上还设置有卡簧10，第二螺母6的后端套装在卡簧10与所述凸缘之间的丝杠的光轴上，通过所述卡簧10实现第二螺母6相对于丝杠4的轴向固定；所述光轴上还套设有推力滚针轴承11，所述推力滚针轴承11设置在第二螺母6与所述凸缘之间，以减少丝杠4转动时的摩擦力。第二螺母6设置在制动钳体3内，第二螺母6在远离摩擦片2的一端的外壁上还设置有自锁外螺纹，所述制动钳体3在远离摩擦片2的一端的内壁上设置有与第二螺母6外壁上的自锁外螺纹配合的自锁内螺纹，第二螺母6的外壁与制动钳体3在远离摩擦片2的一端的内壁通过所述螺纹自锁连接。通过向下旋转第二螺母6可带动丝杠4与第一螺母5 整体向摩擦片2的方向移动，从而实现制动间隙的手动调节功能。而且第二螺母6与制动钳体3之间通过自锁螺纹配合，使得第二螺母6具有可靠的防震、防松性能，且反复使用仍能保持原有的锁紧效果图2为本实施例中增矩机构与第一螺母5的放大结构示意图，如图2所示，所述第一螺母5呈前端小，后端大的圆台形，其母线与轴线之间的夹角为α，第二螺母6包括有中空结构的内腔，第一螺母5置于第二螺母6的内腔中，第二螺母6的前端面为倾斜面(也可以为锥形内凹面)，其倾斜方向为从靠近第一螺母5的一端开始由水平面向靠近摩擦片2 的方向倾斜。所述倾斜面与水平面之间的夹角为β，本实施例中，夹角β的范围为3° 15°。综上所述，本实施例电子机械制动器中的增矩机构结构简单、且体积小。本实施例中，所述增矩机构中的滚子7在制动器工作时的运动状态为滚动摩擦状态，而滚动摩擦的效率远高于滑动摩擦的效率，从而提高了整个电子机械制动器的工作效率。所述制动器通过运动机构与增矩机构相互配合可实现电机9输出的力矩的放大。具体的，如图2所示，根据公式tana = 1/i计算第一螺母5和第二螺母6进行传动的传动比i =I/tana，假设一级传动比I1 = Ι/tan α = 4，二级传动比i2 = l/tan^ = 5，则该电子机械制动器的总传动比为i总=I1^i2 = 20。如果电机输出力矩为1000N，则传递到丝杠4上的力矩为1000N，根据第一螺母5和第二螺母6进行传动的传动比为20，则产生的制动夹紧力为20000N。这样，通过丝杠机构与增矩机构的配合实现了对电机9输出的力矩的放大，并减小了丝杠4上承受的制动力矩，因而延长了丝杠4的使用寿命。本实施例中，所述电子机械制动器的工作过程如下该电子机械制动器制动过程中，电机9正转，其输出轴转动带动丝杠4转动，所述丝杠4在接收电机9输出的扭矩后带动第一螺母5向前(即向摩擦片2的方向)作轴向进给运动，使得第一螺母5的外壁推动滚子7向远离第一螺母5的方向滚动，由于第二螺母6 的前端面为倾斜面，当滚子7向远离第一螺母5的方向滚动时受到第一螺母5的外壁与第二螺母6的前端面的挤压后，推动活塞缸8向前作轴向进给运动，从而消除制动盘1与摩擦片2之间的制动间隙，以实现制动。所述制动器制动完成后，电机9反转带动丝杠4转动，丝杠4在接收电机9输出的扭矩后带动第一螺母5向后(即远离摩擦片2的方向)作轴向后退运动，此时作用在滚子7 上的推力消失，导致作用在活塞缸8上的推力也随之消失，滚子7回复至原位，所述制动器回复到初始状态。一种包含本实施例所述电子机械制动器的汽车。
实施例2 如图3-5 所示，本实施例与实施例1的区别在于本实施例中，该电子机械制动器中的增矩机构中还包括有回位单元与限位单元。如图3所示，所述限位单元用于隔离和引导滚子7，所述限位单元套装在第一螺母 5的外壁上且位于第二螺母6的前端面与活塞缸8的后端面之间，并包裹住滚子7，使滚子 7沿限位单元所限定的路径滚动，并使各个滚子7之间被隔开。本实施例中，限位单元包括保持架14。所述回位单元位于滚子7与保持架14之间，回位单元用于在制动完成后推动滚子 7回复至非制动状态时的初始位置，即，回复至与第一螺母5接触时的初始位置。所述回位单元的数量与滚子7的数量相等。如图4、5所示，本实施例中，所述回位单元包括螺栓15及套装于其上的弹簧16，所述螺栓15及弹簧16设置在保持架14中，螺栓15的一端顶在保持架14的内壁上，弹簧16 固定设于螺栓15的另一端，使得弹簧16顶在螺栓15与滚子7之间。本实施例中电子机械制动器的工作过程如下该制动器制动过程中，电机9正转，其输出轴转动带动丝杠4转动，所述丝杠4在接收电机9输出的扭矩后转动并带动第一螺母5向前(即向摩擦片2的方向)作轴向进给运动，使得第一螺母5的外壁推动滚子7，使其沿保持架14上设定的路径向远离第一螺母5 的方向滚动从而压缩弹簧16，使弹簧16内存储了弹性势能，由于第二螺母6的前端面为倾斜面，使得滚子7向远离第一螺母5的方向滚动时受到第一螺母5的外壁与第二螺母6的前端面的挤压后向前推动活塞缸8向前作轴向进给运动，以消除制动盘1与摩擦片2之间的制动间隙从而产生制动效果。所述制动器制动完成后，电机9反转带动丝杠4转动，丝杠4在接收电机9输出的扭矩后带动第一螺母5向后(即远离摩擦片2的方向)作轴向后退运动，此时作用在滚子 7上的推力消失，从而压缩弹簧16的压力也随之消失，弹簧16释放弹性势能推动滚子7，使其沿保持架14设定的路径向接近第一螺母5的方向滚动并回复到非制动状态时的初始位置。由于滚子7设置在保持架14中，使得滚子7在向四周作扩散运动或向中心作回复运动时，多个滚子7之间保持等距离的间隔，防止滚子7之间相互碰撞与摩擦，有利于保证增矩机构的顺畅运行。本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。实施例3 如图6、7所示，本实施例与实施例1的区别在于①本实施例中的运动机构与实施例1中的运动机构不同。本实施例中，所述运动机构采用丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杠4A和套装在丝杠4A上的第一螺母5A，所述第一螺母5A呈前端小，后端大的倒立圆台形，其母线与轴线之间的夹角为α (如图7所示)，所述丝杠4上设置有非自锁外螺纹，所述非自锁外螺纹的路径上设置有滚珠，所述第一螺母5的内壁上设置有与丝杠4上的非自锁外螺纹配合的非自锁内螺纹，所述丝杠4Α靠近摩擦片2的一端固定连接在活塞缸8上，所述固定连接的方式为铆接，第一螺母5Α置于第二螺母6Α的中空结构的内腔中，且第一螺母5Α的外壁与第二螺母6Α的内壁间隙配合，以减少第一螺母5Α转动时的摩擦力。所述第一螺母5Α远离摩擦片2的一端与电机9的输出端相连。 ②本实施例中所述增矩机构还包括有限位单元。所述限位单元用于隔离和引导滚子7，限位单元套装在第一螺母5A的外壁上且位于第二螺母6A的前端面与活塞缸8的后端面之间，并包裹住滚子7，使各个滚子7之间被隔开，并使滚子7沿限位单元限定的路径滚动，防止滚子7之间相互碰撞与摩擦，有利于保证增矩机构的顺畅运行。如图7所示，本实施例中，所述限位单元包括保持架14A，所有的滚子 7被限制在所述保持架14A中。本实施例中电子机械制动器的工作过程如下该制动器制动过程中，电机9正转，其输出轴转动带动第一螺母5A转动，所述第一螺母5A在接收电机9输出的扭矩后相对于制动钳体3转动，而由于第一螺母5A和丝杠4A 相互配合使得第一螺母5A在转动时沿丝杠4A向前(即向摩擦片2的方向)作轴向进给运动，使得第一螺母5A的外壁推动滚子7，使滚子7沿保持架14A设定的路径向远离第一螺母5A的方向滚动，由于第二螺母6A的前端面为倾斜面，使得滚子7向远离第一螺母5A的方向滚动时受到第一螺母5A的外壁与第二螺母6A的前端面的挤压后进而推动活塞缸8向前作轴向进给运动，消除制动盘1与摩擦片2之间的制动间隙从而产生制动效果。所述制动器制动完成后，电机9反转带动丝杠4转动，丝杠4在接收电机9输出的扭矩后带动第一螺母5向后(即远离摩擦片2的方向)作轴向后退运动，此时作用在滚子7 上的推力消失，使其沿保持架14A设定的路径向接近第一螺母5的方向滚动并回复到非制动状态时的初始位置。由于滚子7设置在保持架14A中，使得滚子7在向四周作扩散运动或向中心作回复运动时，滚子7之间保持等距离的间隔，防止滚子7之间相互碰撞与摩擦， 有利于保证增矩机构的顺畅运行。本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。实施例4 如图8所示，本实施例与实施例3的区别在于本实施例中所述动力机构还包括有力矩传递机构，所述力矩传递机构的输入端与电机9的输出端相连，力矩传递机构的输出端与运动机构的输入端相连，用于将电机9输出的力矩传递给运动机构。具体的，所述力矩传递机构包括有与电机9的输出端固定连接的齿轮17、以及与所述齿轮17相啮合的若干个行星齿轮18，所述若干个行星齿轮18设置于第二螺母6A的内腔中，第二螺母6A的内壁上设置有内螺纹，第一螺母5A的外壁上设置有外螺纹，所述若干个行星齿轮18与第二螺母6A内壁上设置的内螺纹相啮合，并与第一螺母5A的外壁上设置的外螺纹相啮合。电机9正转，带动与其输出端固定连接的齿轮17转动，从而带动与所述齿轮17相互啮合的若干个行星齿轮18反向转动，所述行星齿轮18转动并带动与其相互啮合的第一螺母5A转动，第一螺母5A和丝杠4A配合使得第一螺母5A在转动时沿丝杠4A向前(即向摩擦片2的方向)作轴向进给运动。本实施例中的其他结构以及使用都与实施例3相同，这里不再赘述。本发明提出的电子机械制动器由于设置了体积小、结构简单的增矩机构从而避免了在电机9的输出端设置减速机构，减小了电子机械制动器的体积、节约了成本；同时也降低了丝杠4上承受的力矩，因而延长了丝杠4的使用寿命。 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电子机械制动器，包括制动盘(1)、摩擦片(2)、制动钳体(3)、以及能够推动摩擦片(2)向前运动从而夹紧制动盘(1)的动力机构，所述动力机构包括电机(9)和与电机 (9)的输出端相连的运动机构，所述运动机构可将电机的旋转运动转换为直线运动，运动机构设置于制动钳体(3)内，其特征在于，所述动力机构中还包括有将所述电机(9)输出的扭矩进行放大的增矩机构，所述增矩机构设置在运动机构与摩擦片(2)之间，且增矩机构的输入端与运动机构的输出端相接，增矩机构的输出端可与摩擦片(2)相接触。
2.根据权利要求1所述的电子机械制动器，其特征在于，所述运动机构采用丝杠机构， 所述丝杠机构包括丝杠(4)和套装在丝杠(4)上的第一螺母(5)，所述丝杠(4)在接近摩擦片(2)的一端上设置有非自锁外螺纹，所述第一螺母(5)的内壁上设置有与丝杠(4)上的非自锁外螺纹配合的非自锁内螺纹，所述丝杠⑷远离摩擦片⑵的一端与电机(9)的输出端相连。
3.根据权利要求2所述的电子机械制动器，其特征在于，所述动力机构还包括有活塞缸(8)，所述活塞缸(8)设置在所述增矩机构与摩擦片(2)之间，所述增矩机构包括第二螺母(6)和若干个滚子(7)，所述第二螺母(6)设置在制动钳体(3)内，第二螺母(6)包括有中空结构的内腔，第一螺母(5)置于第二螺母(6)的内腔中，第一螺母(5)呈前端小、后端大的倒立圆台形，所述若干个滚子(7)沿第一螺母的圆周面分布在第一螺母(5)的外壁、第二螺母(6)的前端面与活塞缸(8)的后端面之间，所述滚子(7)与第一螺母(5)的外壁滚动接触；第二螺母(6)的前端面为倾斜面，其倾斜方向为从靠近第一螺母(5)的一端开始由水平面向靠近摩擦片的方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的电子机械制动器，其特征在于，所述活塞缸(8)处于制动钳体 (3)内，活塞缸(8)的外壁与制动钳体(3)的内壁间隙配合，且活塞缸(8)与制动钳体(3) 之间还设置有密封圈(12)和防尘罩(13)。
5.根据权利要求4所述的电子机械制动器，其特征在于，所述丝杠远离摩擦片(2)的一端为光轴，所述光轴从第一螺母(5)中伸出，所述丝杠(4)上光轴与其非自锁外螺纹之间的位置为凸缘，所述丝杠(4)远离摩擦片(2)的一端上还设置有卡簧(10)，第二螺母(6)的后端套装在卡簧(10)与所述凸缘之间的丝杠的光轴上；所述光轴上还套设有推力滚针轴承 (11)，所述推力滚针轴承(11)设置在第二螺母(6)与所述凸缘之间。
6.根据权利要求5所述的电子机械制动器，其特征在于，第二螺母在远离摩擦片(2)的一端的外壁上设置有自锁外螺纹，所述制动钳体(3)的内壁上设置有与所述第二螺母外壁上的自锁外螺纹配合的自锁内螺纹，通过向下旋转第二螺母(6)从而能够带动丝杠(4)与第一螺母(5)整体向摩擦片的方向移动。
7.根据权利要求1所述的电子机械制动器，其特征在于，所述运动机构采用丝杠机构， 所述丝杠机构包括丝杠(4A)和套装在丝杠(4A)上的第一螺母(5A)，所述丝杠(4)上设置有非自锁外螺纹，所述第一螺母(5)的内壁上设置有与丝杠(4)上的非自锁外螺纹配合的非自锁内螺纹，所述动力机构还包括有活塞缸(8)，所述活塞缸(8)设置在所述增矩机构与摩擦片(2)之间，所述丝杠(4A)的前端固定连接在活塞缸(8)上，所述第一螺母(5A)与电机(9)的输出端相连。
8.根据权利要求7所述的电子机械制动器，其特征在于，所述增矩机构包括第二螺母 (6A)和若干个滚子(7)，所述第二螺母(6A)设置在制动钳体(3)内，第二螺母(6A)包括有中空结构的内腔，第一螺母(5A)置于第二螺母(6A)的内腔中，第一螺母(5)呈前端小、后端大的倒立圆台形，所述若干个滚子(7)沿第一螺母的圆周面分布在第一螺母(5A)的外壁、第二螺母(6A)的前端面与活塞缸(8)的后端面之间，所述滚子(7)与第一螺母(5A)的外壁滚动接触；第二螺母(6A)的前端面为倾斜面，其倾斜方向为从靠近第一螺母(5A)的一端开始由水平面向靠近摩擦片的方向倾斜。
9.根据权利要求8所述的电子机械制动器，其特征在于，所述动力机构还包括有力矩传递机构，其位于电机(9)与运动机构之间，所述力矩传递机构的输入端与电机(9)的输出端相连，力矩传递机构的输出端与运动机构的输入端相连，用于将电机(9)输出的力矩传递给运动机构，所述力矩传递机构包括有与电机(9)的输出端固定连接的齿轮(17)、以及与所述齿轮(17)相啮合的若干个行星齿轮(18)，所述若干个行星齿轮(18)设置于第二螺母(6A)的内腔中，第二螺母(6A)的内壁上设置有内螺纹，第一螺母(5A)的外壁上设置有外螺纹，所述若干个行星齿轮(18)与第二螺母(6A)内壁上设置的内螺纹相啮合，并与第一螺母(5A)的外壁上设置的外螺纹相啮合。
10.根据权利要求8所述的电子机械制动器，其特征在于，所述第二螺母(6A)在远离摩擦片(2)的一端的外壁上设置有自锁外螺纹，所述制动钳体(3)的内壁上设置有与第二螺母(6A)外壁上的自锁外螺纹配合的自锁内螺纹。
11.根据权利要求3-6、8-10之一所述的电子机械制动器，其特征在于，所述第一螺母 (5、5A)的轴线与母线之间的夹角为3° 15° ；所述第二螺母(6、6A)的前端面与水平面之间的夹角为3° 15°。
12.根据权利要求3-6、8-10之一所述的电子机械制动器，其特征在于，所述增矩机构中还包括有用于隔离和引导滚子(7)的限位单元，所述限位单元套装在第一螺母(5、5A)的外壁上且位于第二螺母(6、6A)的前端面与活塞缸(8)的后端面之间，并包裹住滚子(7)，使滚子(7)沿限位单元限定的路径滚动，并使各个滚子(7)之间被隔开。
13.根据权利要求12所述的电子机械制动器，其特征在于，所述增矩机构中还包括有回位单元，所述回位单元用于在制动完成后推动滚子(7)回复至与第一螺母(5、5A)接触时的初始位置。
14.根据权利要求13所述的电子机械制动器，其特征在于，所述回位单元包括螺栓 (15)以及弹簧(16)，所述螺栓(15)及弹簧(16)设置在所述限位单元中，螺栓(15)的一端固定在限位单元的内壁上，所述弹簧(16)设于螺栓(15)的另一端上，且弹簧(16)顶在螺栓(15)与滚子(7)之间。
15.一种汽车，包括有制动器，其特征在于，所述制动器采用权利要求1-14之一所述的电子机械制动器。
全文摘要
本发明提供一种电子机械制动器，包括制动盘、摩擦片、制动钳体、以及能够推动摩擦片向前运动从而夹紧制动盘的动力机构，所述动力机构包括电机和与电机的输出端相连的运动机构，所述运动机构可将电机的旋转运动转换为直线运动，运动机构设置于制动钳体内，其中，所述动力机构中还包括有将所述电机输出的扭矩进行放大的增矩机构，所述增矩机构设置在运动机构与摩擦片之间，且增矩机构的输入端与运动机构的输出端相接，增矩机构的输出端可与摩擦片相接触。相应地，提供一种包含所述制动器的汽车。本发明所述电子机械制动器与现有技术相比具有体积小、结构简单、使用寿命长等优点。
文档编号F16D65/18GK102384190SQ20111033599
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者张世兵, 杜金枝, 王陆林, 高国兴 申请人:奇瑞汽车股份有限公司