一体式传动轴的电子机械制动装置和车辆的制作方法

本技术涉及车辆，具体涉及一种一体式传动轴的电子机械制动装置和一种车辆。

背景技术：

1、电子机械制动装置(electro-mechanical brake，emb)采用电机和机械传动机构配合以驱动制动器制动，电子机械制动装置的结构简单、反应灵敏、传递载荷平稳且无需设置液压管路等特点，具有较高的传递效率。电子机械制动装置可提升车辆的安全性、操控性和舒适性。

2、现有电子机械制动装置中电机、机械传动机构和制动器分别为独立的组件，因集成化程度不高，导致电子机械制动装置的体积过大，不便于在车内的排布。

技术实现思路

1、本技术提供一种一体式传动轴的电子机械制动装置和一种车辆。制动电机的电机轴还作为变速器的输入轴，提升了电子机械制动装置的集成度并缩小了体积。本技术具体包括如下方案：

2、第一方面，本技术提供一种一体式传动轴的电子机械制动装置，电子机械制动装置包括制动电机和变速器，制动电机包括电机轴，沿电机轴的轴向制动电机与变速器相邻固定，电机轴的一端朝向变速器延伸并与变速器传动连接，电机轴旋转并通过变速器驱动制动器制动车辆，制动电机包括远端轴承和近端轴承，其中：

3、远端轴承的内圈套设于电机轴远离变速器的一端，远端轴承的外圈支承于制动电机的壳体；

4、近端轴承的内圈套设于电机轴的中段，近端轴承的外圈支承于制动电机的壳体或支承于变速器的壳体。

5、本技术电子机械制动装置通过制动电机驱动变速器旋转以带动制动器制动车辆。其中制动电机的电机轴伸入变速器中与变速器传动连接，制动电机的电机轴可同步实现变速器的输入轴功能，省去了电机轴与输入轴传动连接的结构，简化了电子机械制动装置的内部结构并缩小体积。

6、同时，本技术电子机械制动装置通过近端轴承和远端轴承配合支撑电机轴，可同时保证电机轴在制动电机内部以及在变速器内部的平稳旋转。相较于分体式的电机轴和输入轴结构，本技术电子机械制动装置中轴承的数量减少，进一步简化了电子机械制动装置的内部结构并缩小体积。

7、在一种实现方式中，电机轴包括传动段，沿电机轴的轴向传动段位于近端轴承远离远端轴承一侧，沿电机轴的周向传动段均布有用于与变速器传动连接的啮合齿。

8、在本实现方式中，电机轴靠近变速器的一侧设置传动段，传动段设有与变速器传动连接的啮合齿，使电机轴进一步集成了变速器的电机齿轮结构，省去了独立的电机齿轮安装于电机轴上的配合，简化了电子机械制动装置的内部结构并缩小体积。

9、在一种实现方式中，沿电机轴的径向，啮合齿的半径尺寸小于近端轴承的内孔的半径尺寸。

10、在本实现方式中，设置啮合齿的半径尺寸小于近端轴承内孔的半径尺寸，以容许近端轴承从靠近传动段的一侧套设于电机轴的中段，便于安装近端轴承。

11、在一种实现方式中，沿电机轴的轴向，近端轴承固定连接于电机轴且远端轴承滑动连接于电机轴。

12、在本实现方式中，在制动电机工作的过程中、以及在传动段与变速器配合传动的过程中，电机轴会因为制动电机的发热或变速器的啮合力等作用下形成轴向应力集中。设置电机轴与远端轴承滑动连接，可以释放电机轴的部分轴向应力从而保护电机轴；而设置电机轴与近端轴承固定连接，则可以保持传动段与变速器的相对距离，保证传动段与变速器的可靠传动。

13、在一种实现方式中，制动电机包括卡环，沿电机轴的轴向电机轴包括相间隔的近端台阶面和卡槽，卡环嵌设于卡槽内，其中：

14、沿电机轴的轴向近端台阶面与卡环之间的距离尺寸等于近端轴承的厚度尺寸，卡环用于将近端轴承固定于电机轴。

15、在本实现方式中，近端轴承通过卡环和电机轴的近端台阶面实现与电机轴的相对固定。

16、在一种实现方式中，制动电机包括弹性件，沿电机轴的轴向弹性件抵持于制动电机的壳体与远端轴承之间，弹性件用于对远端轴承提供推力以使远端轴承贴合于电机轴的远端台阶面。

17、在本实现方式中，远端轴承通过弹性件和电机轴的远端台阶面实现与电机轴的滑动连接，且弹性件还用于对远端轴承提供推力以使远端轴承贴合于电机轴的远端台阶面。

18、在一种实现方式中，电子机械制动装置包括用于监测制动电机旋转角度的位置传感器，位置传感器包括定子和转子，其中：

19、转子位于电机轴的端部并与电机轴同轴固定；

20、定子相对于变速器的壳体或制动电机的壳体固定，且定子的中心轴线与电机轴的旋转轴线重合。

21、在本实现方式中，位置传感器的转子可以设置于制动电机的电机轴端部，且因为电机轴部分位于变速器一侧，因此转子可以设置于电机轴靠近制动电机一侧的端部或靠近变速器一侧的端部。相对应的，位置传感器的定子则固定于制动电机的壳体或变速器的壳体上，以配合转子的旋转实现监测功能。

22、在一种实现方式中，定子相对于变速器的壳体固定，变速器的壳体内设隔板，其中：

23、隔板的厚度方向平行于电机轴的轴向；

24、沿电机轴的轴向传动段、隔板和定子依次排列。

25、在本实现方式中，定子固定于变速器的壳体，转子则对应设于电机轴靠近变速器的端部。壳体内还设有隔板以分隔变速器和位置传感器，避免变速器的润滑油与位置传感器接触影响监测精度。

26、在一种实现方式中，位置传感器为磁阻式传感器，沿电机轴的轴向位置传感器的转子与定子之间相间隔；或，

27、位置传感器为电涡流式传感器或光电传感器，位置传感器的定子同轴套设于转子的外围，沿电机轴的径向转子的外周面与定子的内周面之间相间隔。

28、在本实现方式中，磁阻式传感器的转子与定子沿电机轴的轴向间隔设置，电涡流式传感器或光电传感器的转子与定子沿电机轴的径向间隔设置。不同类型的位置传感器可以分别实现可靠的安装和监测功能。

29、在一种实现方式中，隔板设有容许电机轴穿过的通孔，变速器的壳体包括油封件，油封件的外周面与通孔的内周面贴合以密封通孔，其中：

30、位置传感器为磁阻式传感器，油封件套设于转子的外围；或，

31、位置传感器为电涡流式传感器或光电传感器，油封件套设于电机轴的外围。

32、在本实现方式中，在电机轴和隔板之间设置油封件，或者在转子和隔板之间设置油封件，都可以有效的密封隔板的通孔，避免变速器中的润滑油与位置传感器直接接触。

33、在一种实现方式中，电子机械制动装置包括电路板，电路板与制动电机电性连接以驱动电机轴旋转，其中：

34、电路板位于隔板朝向定子一侧且电路板与隔板平行排列；

35、电路板固定于变速器的壳体内且定子固定于电路板上。

36、在本实现方式中，位置传感器的定子固定于电路板上，可以直接通过电路板上的器件接收位置传感器采集的信号并进行处理。而设置电路板还电性连接至制动电机以驱动电机轴旋转，则进一步提升了本技术电子机械制动装置的集成度并减小体积。

37、在一种实现方式中，沿电机轴的轴向，定子的厚度尺寸大于电路板的厚度尺寸，定子嵌设于电路板的定位孔内。

38、在本实现方式中，将定子嵌设于电路板的定位孔内，可以压缩电路板装配定子后的厚度尺寸，减小电路板所占用的壳体内部空间。

39、在一种实现方式中，变速器包括驻车棘轮，驻车棘轮套设于电机轴并沿电机轴的周向与电机轴相固定，驻车棘轮用于与外部棘齿配合以限制电机轴的旋转。

40、在本实现方式中，在电机轴上设置驻车棘轮，可以通过外部棘齿伸入壳体内以限制电机轴的旋转，使得电子机械制动装置还具备了驻车功能。

41、在一种实现方式中，电机轴包括限位段，限位段沿电机轴的轴向位于近端轴承远离远端轴承一侧，限位段沿电机轴的周向设有至少一个用于与驻车棘轮的花键槽相配合的花键。

42、在本实现方式中，通过限位段的花键与驻车棘轮的花键槽相配合，使得驻车棘轮沿电机轴的周向相对于电机轴固定，并达到通过驻车棘轮限制电机轴旋转的效果。

43、第二方面，本技术提供一种车辆，包括车轮和上述任一实现方式所提供的电子机械制动装置，电子机械制动装置用于对车轮制动。

44、本技术第二方面提供的车辆，利用本技术第一方面所提供的电子机械制动装置制动。因为本技术第一方面提供的电子机械制动装置体积小，节约了本技术车辆的内部空间。