專利名稱：一種電子機械制動器以及汽車的制作方法
技術領域：
本發明屬于汽車制造技術領域，具體涉及一種電子機械制動器，以及包含所述電子機械制動器的汽車。
背景技術：
隨著汽車技術的發展，人們對汽車的動力性、經濟性、安全性、操縱性以及舒適性提出了更高的要求，出現了更加高效、節能的電子機械制動系統，汽車中的機械系統正在逐漸向電子機械系統轉換。電子機械制動系統使用電子元件取代部分機械元件，并通過電線來替代全部制動管路，省掉了很多制動系統的閥類元件，縮短了制動響應時間，提高了制動性能，節省了空間占用；另外，采用電子控制單元ECU對制動系統進行整體控制，每個制動器都有各自的控制單元，在此基礎上可以增加各種電子控制功能，便于進行功能的集成與改進。并且，電子機械制動系統改變傳統液壓或氣壓制動執行元件為電驅動元件，便于實現線控制動，是一種全新的制動技術。由于電驅動元件具有可控性好、響應速度快等特點，電子機械制動系統極大的提高了汽車的制動安全性能，表現出良好的發展前景。現有技術中，電子機械制動器一般采用滾珠絲杠機構作為產生制動夾緊力的運動機構，所述制動器中的電機輸出的扭矩傳遞給滾珠絲杠機構，帶動絲杠轉動并推動絲杠螺母向摩擦片的方向作軸向進給運動，或者帶動絲杠螺母轉動并推動絲杠向摩擦片的方向作軸向進給運動，消除制動盤與摩擦片之間的制動間隙，產生用于制動的制動夾緊力，以實現制動。但是上述產生制動夾緊力的滾珠絲杠機構的長度較大，體積較大，使得所述制動器的占用空間也較大，導致裝車空間無法保證，而且制造成本也比較高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種電子機械制動器以及汽車，該制動器體積小，且制動效果好，能夠有效解決現有技術中制動器體積大以及制造成本高的問題。解決本發明技術問題所采用的技術方案是該電子機械制動器包括制動鉗體、制動盤、摩擦片、以及能夠推動摩擦片向前運動從而夾緊制動盤的動力機構，所述動力機構包括電機和與電機的輸出端相連的運動機構，所述運動機構能夠將電機的旋轉運動轉換為直線運動，所述摩擦片設置在運動機構的前方，其中，所述運動機構設于制動鉗體內，所述運動機構包括絲杠、套裝在絲杠上的直線軸承、以及斜板，所述絲杠與電機的輸出端相連，絲杠轉動時直線軸承在絲杠上沿絲杠的軸向作直線移動，斜板設置于直線軸承的前方，斜板的后端面與直線軸承的外圓周面接觸，斜板的后端面為傾斜面，制動時通過電機帶動直線軸承移動，使斜板的前端面向前與摩擦片接觸。電機的輸出端轉動并帶動絲杠轉動，使得與絲杠配合的直線軸承沿絲杠的軸向向遠離電機的方向作橫向的直線運動，由于斜板的后端面為傾斜面，使得斜板受到向遠離電機的方向作橫向直線運動的直線軸承的擠壓后向摩擦片的方向作縱向運動而與摩擦片接觸，并推動摩擦片向前運動從而夾緊制動盤。優選的是，所述斜板傾斜的方向為從靠近電機的一端開始由水平面向遠離摩擦片的方向傾斜。其中，所述絲杠橫向穿過制動鉗體的兩側壁，所述制動鉗體的兩側壁上分別設置有能夠使絲杠可轉動地固定在制動鉗體內的定位件。優選所述定位件采用螺母，所述螺母套裝在絲杠上。所述螺母用于將絲杠限定在制動鉗體內并限制絲杠作橫向及縱向移動。優選的是，所述絲杠上還套設有推力滾針軸承，以減少絲杠轉動時的摩擦力。其中，所述制動鉗體內還設有頂桿，所述頂桿設置在斜板的前方，頂桿的后端與斜板的前端面固定連接，頂桿的前端可從制動鉗體中伸出從而與摩擦片接觸。由于頂桿前端直接與摩擦片接觸，通過消除制動盤與摩擦片之間的間隙，以實現制動。優選的是，在斜板的前端面與制動鉗體的內壁之間還可設置有若干個用于在制動后使運動機構復位的彈簧。優選所述彈簧采用兩個或兩個以上。進一步優選的是，所述電子機械制動器還包括有能自動調整運動機構與摩擦片之間制動間隙的間隙自調機構。優選所述間隙自調機構包括非自鎖螺栓、非自鎖螺母、活塞缸、矩形圈、以及內卡簧；所述制動鉗體前端設有開口，所述活塞缸設于所述開口內，且活塞缸的外壁與制動鉗體上的開口間隙配合，所述矩形圈套裝在活塞缸上，矩形圈具有回位功能，且用于防止活塞缸向遠離摩擦片的方向作軸向運動，所述非自鎖螺栓、非自鎖螺母以及內卡簧設于活塞缸內， 非自鎖螺母套裝在非自鎖螺栓上，且非自鎖螺母的后端面與斜板的前端面固定連接，非自鎖螺母的內表面上設置有非自鎖內螺紋，非自鎖螺栓的外表面上設置有與所述非自鎖螺母中的非自鎖內螺紋配合的非自鎖外螺紋，非自鎖螺栓的前端頭從非自鎖螺母中伸出而進入活塞缸中，所述內卡簧將非自鎖螺栓的前端頭限制在活塞缸的內壁與內卡簧之間，從而使非自鎖螺栓無法相對于活塞缸作軸向運動。優選的是，在斜板的前端面與制動鉗體的開口附近的內壁之間還設置有若干個用于在制動后使運動機構復位的彈簧。更優選的是，所述內卡簧與非自鎖螺栓的前端頭之間還安裝有推力滾動軸承，以減少非自鎖螺栓轉動時的摩擦力。優選所述活塞缸的外壁與制動鉗體前端的開口之間還設置有防塵罩，其用于所述制動器的密封與防塵。所述動力機構中還包括有扭矩放大機構，所述扭矩放大機構設置在所述電機與運動機構之間，扭矩放大機構采用減速機構；所述減速機構的輸入端與電機的輸出軸連接，減速機構的輸出端與運動機構的輸入端連接。一種包含上述電子機械制動器的汽車。本發明的有益效果是①.所述制動器體積較小，因而占用空間也較小，有效地保證了裝車空間。②.間隙自調機構結構簡單，易于制造、裝配、維護，成本低，制動實時性好、制動距離短、響應迅速，并可維持車輛制動響應速度的恒定性。
圖1為本發明實施例1電子機械制動器的截面示意圖2為圖1中A向剖視圖。
圖中1-制動鉗體；2-斜板；3-絲杠；4-直線軸承；5-非自鎖螺栓；6_非自鎖螺母；7-活塞缸；8-彈簧；9-螺母；10-推力滾針軸承；11-內卡簧；12-推力滾動軸承。
具體實施方式
為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明電子機械制動器以及汽車作進一步詳細描述。
所述電子機械制動器包括制動鉗體1、制動盤、摩擦片、以及能夠推動摩擦片向前運動從而夾緊制動盤的動力機構，所述動力機構包括電機和與電機的輸出端相連的運動機構，所述運動機構能夠將電機的旋轉運動轉換為直線運動，所述摩擦片設置在運動機構的前方，其中，所述運動機構設于制動鉗體1內，所述運動機構包括絲杠3、套裝在絲杠3上的直線軸承4、以及斜板2，所述絲杠3與電機的輸出端相連，絲杠3轉動時直線軸承4在絲杠上沿絲杠的軸向作直線移動，斜板2設置于直線軸承4的前方，斜板2的后端面與直線軸承 4的外圓周面接觸，斜板2的后端面為傾斜面，制動時通過電機帶動直線軸承移動，使斜板2 的前端面向前與摩擦片接觸。
實施例1
如圖1、2所示，本實施例中，該電子機械制動器包括制動鉗體1、摩擦片、制動盤、 可推動摩擦片向前運動從而夾緊制動盤的動力機構、以及能自動調整運動機構與摩擦片之間制動間隙的間隙自調機構。
所述動力機構包括電機和與電機的輸出端相連的運動機構，所述運動機構能夠將電機的旋轉運動轉換為直線運動，所述運動機構設于制動鉗體1內，所述摩擦片設置在運動機構的前方。
所述動力機構中還包括有扭矩放大機構，所述扭矩放大機構設置在所述電機與運動機構之間，扭矩放大機構采用減速機構；所述減速機構的輸入端與電機的輸出軸連接，減速機構的輸出端與運動機構的輸入端連接。所述減速機構用于將電機輸出的扭矩進行減速增矩后傳遞給運動機構。
所述運動機構包括絲杠3、直線軸承4、斜板2、以及彈簧8。
所述絲杠3的一端與減速機構的輸出端相連，絲杠3上設置有螺紋，直線軸承4套裝在絲杠3上并通過所述螺紋與其配合而運動，直線軸承4在絲杠3轉動時可在絲杠3上沿絲杠的軸向作橫向的直線運動。斜板2設置于直線軸承4的前方，斜板2的后端面為傾斜面，其傾斜的方向為從靠近電機的一端開始由水平面向遠離摩擦片的方向傾斜。斜板2 的后端面與直線軸承4的外圓周面接觸，斜板2的前端面與間隙自調機構連接。
所述絲杠3位于制動鉗體1內，絲杠3橫向穿過制動鉗體1的兩側壁，所述制動鉗體的兩側壁上分別設置有能夠使絲杠3可轉動地固定在制動鉗體1內的定位件，所述定位件用于將絲杠3限定在制動鉗體1內并限制絲杠3進行橫向及縱向移動。
本實施例中，所述定位件采用螺母9，所述螺母9套裝在橫向穿過制動鉗體1的兩側壁外側的絲杠3上，用于鎖緊絲杠3。所述絲杠3在橫向穿過制動鉗體1的兩側壁處還套設有推力滾針軸承10，以減少絲杠3轉動時的摩擦力。
所述制動鉗體1前端設有開口，所述斜板2的前端面與制動鉗體1的開口附近的內壁之間還設置有若干個彈簧8，其在所述制動器制動完成后用于向后推動運動機構復位。 所述彈簧8可設置多個，本實施例中，所述彈簧8采用兩個。
本實施例中，所述間隙自調機構包括活塞缸7、矩形圈、推力滾動軸承12、內卡簧 11、非自鎖螺母6和非自鎖螺栓5。
其中，活塞缸7設于制動鉗體1前端的開口內，非自鎖螺栓5、非自鎖螺母6、內卡簧11以及推力滾動軸承12均設于活塞缸7內，活塞缸7的外壁與制動鉗體1前端的開口間隙配合，且活塞缸7的前端從制動鉗體1的前端的開口中伸出，所述矩形圈套裝在活塞缸 7上，且矩形圈處于活塞缸7與制動鉗體1之間，矩形圈具有回位功能，且矩形圈用于防止活塞缸7向遠離摩擦片的方向作軸向運動。矩形圈可采用橡膠等材料制成。
非自鎖螺母6套裝在非自鎖螺栓5上，且非自鎖螺母6的后端面與斜板2的前端面固定連接，非自鎖螺母6的內表面上設置有非自鎖內螺紋，非自鎖螺栓5的外表面上設置有與所述非自鎖螺母中的非自鎖內螺紋配合的非自鎖外螺紋，非自鎖螺栓5伸入非自鎖螺母6中與非自鎖螺母進行非自鎖螺紋連接，非自鎖螺栓5的前端頭從非自鎖螺母6中伸出而進入活塞缸7中，內卡簧11安裝在活塞缸7內，所述內卡簧11將非自鎖螺栓5的前端頭限制在活塞缸7的內壁與內卡簧11之間，從而使非自鎖螺栓5無法相對于活塞缸7作軸向運動。
推力滾動軸承12固定安裝在卡簧11與非自鎖螺栓5的前端頭之間，以減少非自鎖螺栓5轉動時的摩擦力。
所述活塞缸7的外壁與制動鉗體1前端的開口間隙配合，活塞缸7的外壁與制動鉗體1的開口之間還設置有防塵罩，其用于所述制動器的密封與防塵。
本實施例中，所述電子機械制動器的工作過程如下
在制動過程中，電機正轉并輸出力矩，所述力矩經減速機構減速增矩后傳遞給絲杠3，使得絲杠3轉動并帶動套裝在絲杠3上的直線軸承4沿絲杠3的軸向向遠離電機的方向作橫向的直線運動，由于斜板的后端面為傾斜面，使得斜板受到向遠離電機的方向作橫向直線運動的直線軸承的擠壓后而向前(即向摩擦片的方向)進給并壓縮彈簧8，使得彈簧8中儲存彈性勢能，并推動與非自鎖螺母6非自鎖連接的非自鎖螺栓5向前頂在活塞缸 7的內壁上，進而推動活塞缸7向摩擦片的方向作進給運動，消除制動盤與摩擦片之間的間隙，產生用于制動的制動夾緊力，以實現制動。其中，當活塞缸7向摩擦片方向運動時，套裝在活塞缸7上的矩形圈發生彈性變形，由于摩擦片在長期的使用過程中會受到磨損，當摩擦片與活塞缸7之間的距離使得在矩形圈的彈性變形達到最大變形量后活塞缸7仍未與摩擦片接觸，從而無法夾緊制動盤時，活塞缸7此時在絲杠機構的推動下與矩形圈發生相對位移，直至活塞缸7能夠與摩擦片接觸，摩擦片夾緊制動盤。
在制動器制動完成后，電機反轉并帶動絲杠3轉動，使得套裝在絲杠3上的直線軸承4沿絲杠3的軸向向接近電機的方向作橫向直線運動，此時彈簧8中儲存的彈性勢能被釋放，推動斜板2及與其前端面固定連接的非自鎖螺母6向后(即遠離摩擦片的方向)運動，由于非自鎖螺栓5的前端頭被限制在活塞缸7的內壁和內卡簧11之間，因而非自鎖螺栓5向后運動時帶動活塞缸7 —起向后運動，且套裝在活塞缸7上的矩形圈發揮其回位功能拉動活塞缸7向后直至矩形圈的彈性形變逐漸消失并恢復至初始狀態時，此時非自鎖螺母6由于受到斜板2以及彈簧8的作用繼續向后運動，因而矩形圈將活塞缸7卡住，使其無法繼續向后運動，而非自鎖螺栓5的前端頭由于被限制在活塞缸7內也無法繼續向后運動， 只能在活塞缸7中旋轉，因而使得活塞缸7不會退回至制動前的初始位置，從而實現了制動間隙的自動調節。
一種包含本實施例中電子機械制動器的汽車。
實施例2
本實施例與實施例1的區別在于本實施例中不具有實施例1中的間隙自調機構。 其中，制動鉗體1內還設有頂桿，所述頂桿設置在斜板2的前方，頂桿的后端與斜板的前端面固定連接，頂桿的前端可從制動鉗體1中伸出從而與摩擦片接觸，通過消除制動盤與摩擦片之間的間隙，以實現制動。
本實施例中的其他結構以及使用都與實施例1相同，這里不再贅述。
可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種電子機械制動器，包括制動鉗體(1)、制動盤、摩擦片、以及能夠推動摩擦片向前運動從而夾緊制動盤的動力機構，所述動力機構包括電機和與電機的輸出端相連的運動機構，所述運動機構能夠將電機的旋轉運動轉換為直線運動，所述摩擦片設置在運動機構的前方，其特征在于，所述運動機構設于制動鉗體(1)內，所述運動機構包括絲杠(3)、套裝在絲杠(3)上的直線軸承G)、以及斜板O)，所述絲杠(3)與電機的輸出端相連，絲杠⑶ 轉動時直線軸承(4)在絲杠上沿絲杠的軸向作直線移動，斜板(2)設置于直線軸承的前方，斜板O)的后端面與直線軸承的外圓周面接觸，斜板O)的后端面為傾斜面，制動時通過電機帶動直線軸承移動，使斜板O)的前端面向前與摩擦片接觸。
2.根據權利要求1所述的電子機械制動器，其特征在于，所述絲杠(3)橫向穿過制動鉗體(1)的兩側壁，所述制動鉗體的兩側壁上分別設置有能夠使絲杠C3)可轉動地固定在制動鉗體(1)內的定位件；所述定位件采用螺母(9)，所述螺母(9)套裝在絲杠C3)上；所述絲杠C3)上還套設有推力滾針軸承(10)，以減少絲杠C3)轉動時的摩擦力。
3.根據權利要求2所述的電子機械制動器，其特征在于，所述制動鉗體(1)內還設有頂桿，所述頂桿設置在斜板O)的前方，頂桿的后端與斜板的前端面固定連接，頂桿的前端可從制動鉗體中伸出從而與摩擦片接觸。
4.根據權利要求3所述的電子機械制動器，其特征在于，斜板(2)的前端面與制動鉗體(I)的內壁之間還設置有若干個用于在制動后使運動機構復位的彈簧(8)。
5.根據權利要求1所述的電子機械制動器，其特征在于，所述電子機械制動器還包括有能自動調整運動機構與摩擦片之間制動間隙的間隙自調機構，所述間隙自調機構包括非自鎖螺栓(5)、非自鎖螺母(6)、活塞缸(7)、矩形圈、以及內卡簧(11)；所述制動鉗體(1) 前端設有開口，所述活塞缸⑵設于所述開口內，且活塞缸(7)的外壁與制動鉗體⑴上的開口間隙配合，所述矩形圈套裝在活塞缸(7)上，矩形圈具有回位功能，且用于防止活塞缸(7)向遠離摩擦片的方向作軸向運動，所述非自鎖螺栓(5)、非自鎖螺母(6)以及內卡簧(II)設于活塞缸(7)內，非自鎖螺母(6)套裝在非自鎖螺栓( 上，且非自鎖螺母(6)的后端面與斜板( 的前端面固定連接，非自鎖螺母(6)的內表面上設置有非自鎖內螺紋，非自鎖螺栓(5)的外表面上設置有與所述非自鎖螺母中的非自鎖內螺紋配合的非自鎖外螺紋， 非自鎖螺栓(5)的前端頭從非自鎖螺母(6)中伸出而進入活塞缸(7)中，所述內卡簧(11) 將非自鎖螺栓( 的前端頭限制在活塞缸(7)的內壁與內卡簧(11)之間，從而使非自鎖螺栓(5)無法相對于活塞缸(7)作軸向運動。
6.根據權利要求5所述的電子機械制動器，其特征在于，所述內卡簧(11)與非自鎖螺栓(5)的前端頭之間還安裝有推力滾動軸承(1 ，以減少非自鎖螺栓( 轉動時的摩擦力； 所述活塞缸(7)的外壁與制動鉗體(1)前端的開口之間還設置有防塵罩，其用于所述制動器的密封與防塵。
7.根據權利要求5所述的電子機械制動器，其特征在于，斜板(2)的前端面與制動鉗體 (1)開口附近的內壁之間還設置有若干個用于在制動后使運動機構復位的彈簧(8)。
8.根據權利要求1-7之一所述的電子機械制動器，其特征在于，所述動力機構中還包括有扭矩放大機構，所述扭矩放大機構設置在所述電機與運動機構之間，扭矩放大機構采用減速機構；所述減速機構的輸入端與電機的輸出軸連接，減速機構的輸出端與運動機構的輸入端連接。
9.根據權利要求1-7之一所述的電子機械制動器，其特征在于，所述斜板( 傾斜的方向為從靠近電機的一端開始由水平面向遠離摩擦片的方向傾斜。
10.一種汽車，包括制動器，其特征在于，所述制動器采用權利要求1-9之一所述的電子機械制動器。
全文摘要
本發明提供一種電子機械制動器，包括制動鉗體(1)、制動盤、摩擦片以及動力機構，所述動力機構包括電機和與電機的輸出端相連的運動機構，所述摩擦片設置在運動機構的前方，其中，運動機構包括絲杠(3)、直線軸承(4)、以及斜板(2)，絲杠(3)與電機的輸出端相連，絲杠(3)轉動時直線軸承(4)在絲杠上沿絲杠的軸向作直線移動，斜板(2)設置于直線軸承(4)的前方，斜板(2)的后端面與直線軸承(4)的外圓周面接觸，斜板(2)的后端面為傾斜面，制動時通過電機帶動直線軸承移動，使斜板(2)的前端面向前與摩擦片接觸。相應地，提供一種包含該制動器的汽車。本發明提出的電子機械制動器體積小且制動效果好。
文檔編號F16D121/24GK102518717SQ201110336048
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者張世兵, 杜金枝, 王陸林, 高國興 申請人:奇瑞汽車股份有限公司