CN102506106A - 一种电子机械制动器以及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子机械制动器，包括制动钳体、制动盘、摩擦片以及动力机构，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，所述运动机构设于制动钳体内，所述动力机构中还包括有弹性机构，所述弹性机构套装在运动机构上并顶在制动钳体的内表面上，在运动机构向前运动之前弹性机构处于压缩状态，当运动机构向前作直线运动时，弹性机构中的弹性势能被释放从而推动运动机构加速向前运动。相应地，提供一种汽车。所述电子机械制动器通过弹性机构和电机的耦合输出力矩产生制动夹紧力，在电机输出较小的功率时实现了以较大的制动夹紧力进行制动，缩短了制动系统的响应时间，降低了电机的输出功率，制动效果较好，还具有四轮驻车制动的作用。

Description

一种电子机械制动器以及汽车

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进行制动系统的整体控制，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，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。

在现有技术中，电子机械制动器在进行制动的过程中，依靠电机输出扭矩带动相应的制动执行机构做直线运动，以消除制动盘与摩擦片之间的制动间隙而产生制动夹紧力，从而实现制动。在进行上述制动的过程中，由于电机传输力矩需经过一系列的传动装置以产生制动夹紧力，其产生制动夹紧力的时间较长，制动效果的实时性较差，不能满足车辆在进行紧急制动时对于制动响应时间的要求。另外，电机传输力矩产生的制动夹紧力较小，不能实现在较大的制动夹紧力下进行制动，制动效果较差。

另外，在长期的制动过程中，摩擦片与制动盘之间的摩擦会使得摩擦片的厚度不断减薄，导致摩擦片与制动执行机构之间的制动间隙会越来越大，而车辆在制动过程中需消除所述制动间隙才能产生制动夹紧力，制动时，当所述制动间隙处于一定范围内，其可满足制动实时性的要求，但是当所述制动间隙超出该范围而变得越来越大时，其制动响应时间过长，影响了制动的实时性，制动效果不佳，因此如何有效地消除制动间隙，实现在较短的制动响应时间内以较大的制动夹紧力进行制动是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种电子机械制动器以及包含该制动器的汽车，其制动响应时间短、能够产生较大的制动夹紧力，制动效果好，还具有四轮驻车制动的作用。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该电子机械制动器包括制动钳体、制动盘、摩擦片、以及可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，所述运动机构能够将电机的旋转运动转换为直线运动，运动机构设于制动钳体内，所述摩擦片设置在运动机构的前方，其中，所述动力机构中还包括有弹性机构，所述弹性机构套装在运动机构上，被限制在所述运动机构与制动钳体的内表面之间，在运动机构向前运动之前，弹性机构处于压缩状态，当运动机构向前作直线运动时，弹性机构中的弹性势能被释放从而推动运动机构加速向前运动。

优选的是，该制动器中还包括有能自动调整运动机构与摩擦片之间制动间隙的间隙自调机构，所述间隙自调机构设置于所述运动机构前方，其包括与所述运动机构固定连接的非自锁螺母、与所述非自锁螺母通过非自锁螺纹连接的非自锁螺栓、活塞缸以及设于所述活塞缸内的内卡簧，所述活塞缸套装在运动机构的前端，且活塞缸外表面与制动钳体的内表面间隙配合，非自锁螺栓的前端头设置于活塞缸中，内卡簧将非自锁螺栓的前端头限制在活塞缸内，从而使非自锁螺栓无法相对于活塞缸作轴向运动。

优选的是，所述电子机械制动器中还包括有电磁离合器，其活动安装在电机的输出轴上。所述电磁离合器断电时吸合在电机的输出轴上，电机的输出轴被卡死，不能输出力矩；电磁离合器通电时与电机的输出轴断开，电机的输出轴可自由转动。

优选的是，所述动力机构中还包括有扭矩放大机构，其设置在所述电机与运动机构之间，所述扭矩放大机构采用斜盘减速机构或者三级减速机构；所述扭矩放大机构的输入端与电机的输出轴连接，扭矩放大机构的输出端与运动机构的输入端连接。

优选的是，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丝杠螺母，所述丝杠与电机的输出轴相连，电机的输出轴转动带动丝杠转动，丝杠转动推动丝杠螺母向前作直线运动与摩擦片接触，并推动摩擦片向前运动从而夹紧制动盘。

当然，本发明中的运动机构也可以采用能够实现相同功能的其他结构。

优选的是，所述弹性机构中包括弹簧，所述弹簧套装在丝杠螺母上，所述丝杠螺母的前端头设置有台阶，所述弹簧的一端顶在制动钳体的内表面上，另一端顶在丝杠螺母前端头的台阶上。

进一步优选，所述弹簧采用一组或多组蝶形弹簧，所述蝶形弹簧采用复合式或对合式的堆叠结构。所述各组蝶形弹簧由多个蝶形弹簧堆叠而成，且多个蝶形弹簧具有相同的结构。蝶形弹簧组套装在丝杠螺母上，且一端顶在制动钳体的内表面上，另一端顶在丝杠螺母前端头的台阶上，在运动机构向前运动之前，通过将一定的预紧力作用在蝶形弹簧上使其处在压缩状态，丝杠螺母对蝶形弹簧起到定位作用。由于碟形弹簧具有体积小、负荷大、组合使用方便等特性，同时还具有载荷集中传递的优点，在载荷作用方向上，蝶形弹簧通过较小的变形就能承受较大的载荷，其轴向空间紧凑，吸收冲击和消散能量的作用更为显著。

优选的是，所述制动钳体与丝杠之间还设有双列推力角接触轴承，所述双列推力角接触轴承的外圈与制动钳体过盈配合，其内圈与丝杠过盈配合。

优选的是，该制动器中还包括有能自动调整所述运动机构与摩擦片之间制动间隙的间隙自调机构，所述间隙自调机构包括非自锁螺母、非自锁螺栓、活塞缸以及设于所述活塞缸内的内卡簧；所述活塞缸套装在丝杠螺母的前端，活塞缸外表面与制动钳体的内表面间隙配合，非自锁螺母的后端面固定连接在丝杠螺母的前端头上，非自锁螺母的中部开有通孔，所述通孔的内表面设置有非自锁内螺纹，非自锁螺栓的外表面设置有非自锁螺纹，丝杠靠近摩擦片的一端的端头中部开有中心孔，非自锁螺栓穿过所述非自锁螺母的穿孔并进入丝杠的中心孔中，非自锁螺栓伸入非自锁螺母的部分与非自锁螺母的穿孔的内表面通过所述非自锁螺纹连接，非自锁螺栓伸入丝杠的中心孔的部分与所述中心孔间隙配合，非自锁螺栓的前端头从非自锁螺母的穿孔中伸出而进入活塞缸中，所述内卡簧将非自锁螺栓的前端头限制在活塞缸的内表面与内卡簧之间，从而使非自锁螺栓无法相对于活塞缸作轴向运动。

进一步优选，所述内卡簧与非自锁螺栓的前端头之间还安装有推力滚动轴承，其可以减少非自锁螺栓转动时的摩擦力；所述非自锁螺母与丝杠螺母的固定连接方式采用螺栓连接。

优选的是，所述电子机械制动器还包括有接触件，所述接触件固定在丝杠螺母的前端头上，所述丝杠螺母带动接触件向摩擦片的方向作直线运动，使所述接触件与摩擦片接触，并推动摩擦片向前运动从而夹紧制动盘。

进一步优选，所述接触件与丝杠螺母前端头之间的固定方式采用螺栓连接或者过盈配合的方式，所述接触件采用活塞缸或者套筒。

优选的是，所述电子机械制动器还包括有用于调整接触件与摩擦片之间制动间隙的调整件，所述调整件穿过制动钳体远离摩擦片一端的内壁，并顶在弹簧远离摩擦片的一端。

进一步优选，所述调整件采用一个或多个调整螺栓，通过拧紧调整螺栓使其向摩擦片的方向运动而压缩弹簧，使弹簧处于压缩状态。通过调节调整螺栓在制动钳体内的前后位置，可以实现对运动机构与摩擦片之间制动间隙的调整。其中，所述调整制动间隙的方式为：拧紧调整螺栓使其向摩擦片的方向运动而压缩弹簧，使得弹簧推动运动机构向摩擦片的方向作直线运动，所述运动机构推动摩擦片向前运动从而减小制动间隙。

一种包含上述电子机械制动器的汽车。

本发明中，蝶形弹簧的压缩过程为：电磁离合器通电后与电机的输出轴断开，控制电机反转带动丝杠相对于制动钳体转动，并带动丝杠螺母向蝶形弹簧的方向作轴向运动，从而压缩蝶形弹簧直至电机堵转，即电机反转产生的力矩压缩蝶形弹簧，使其处于压缩状态；电磁离合器断电后与电机的输出轴吸合，将电机的输出轴卡死，并将蝶形弹簧的压缩状态保持在丝杠螺母与制动钳体之间，电磁离合器吸合后停止电机的转动，防止存储蝶形弹簧的预紧力反向带动电机转动，以保证蝶形弹簧的预压效果。由于蝶形弹簧顶在丝杠螺母前端头的台阶与制动钳体的内表面之间，并通过预紧力使蝶形弹簧处在压缩状态下，存储了弹性势能，当丝杠螺母向前运动时，该弹性势能可转换为作用在丝杠螺母上的向前的推动力，带动丝杠螺母加速向摩擦片的方向运动。

在所述电子机械制动器制动过程中，电机正转，蝶形弹簧中的预紧力释放，推动丝杠螺母并带动间隙自调机构向摩擦片的方向作进给运动；同时，电机本身的输出力矩经扭矩放大机构减速增矩后将力矩传递给丝杠，并带动丝杠转动，丝杠和丝杠螺母配合带动丝杠螺母向摩擦片的方向作进给运动从而推动间隙自调机构向前运动，即蝶形弹簧和电机相耦合共同推动丝杠螺母向前作进给运动。

所述电子机械制动器还具有四轮驻车制动的作用，在需要进行驻车制动操作时，电磁离合器通电后与电机的输出轴断开，电机正转，蝶形弹簧中的预紧力释放，加速推动丝杠螺母向前作进给运动，产生用于驻车制动的制动夹紧力，实现四轮驻车制动，使用本发明提出的电子机械制动器，无需安装手刹进行驻车制动，只需设置控制电磁离合器通断的按钮，即可实现四轮驻车制动，简化了现有技术中的驻车制动系统，节省了空间，驻车制动效果好。

所述弹性机构因弹性预紧力而产生的制动力可达到总制动力的5％～100％，这样，在电机输出较小的功率(约为原来功率的40％)时，通过弹性机构的耦合作用实现了以较大的制动夹紧力进行制动，降低了电机的输出功率，同时降低了电机的输出转速要求，且具有良好的制动效果，从而降低了电子机械制动器对电机性能的要求。

本发明的有益效果是：通过弹性机构和电机耦合输出力矩产生制动夹紧力，缩短了整个制动系统的响应时间，在电机输出较小的功率时实现了以较大的制动夹紧力进行制动，降低了电机的输出功率，还具有四轮驻车制动的作用，其制动效果较好。

同时，该电子机械制动器还具有结构紧凑、制动间隙可调、使用寿命长等优点。

附图说明

图1为本发明实施例1电子机械制动器的结构示意图；

图2为图1中的间隙自调机构的结构示意图；

图3为图1中的蝶形弹簧的结构示意图(复合式)；

图4为本发明实施例3电子机械制动器的结构示意图；

图5为本发明实施例4电子机械制动器的结构示意图；

图6为本发明实施例5电子机械制动器的结构示意图。

图中：1-制动盘；2-摩擦片；3-间隙自调机构；4-蝶形弹簧；5-丝杠螺母；6-丝杠；7-制动钳体；8-双列推力角接触轴承；9-扭矩放大机构；10-电机；11-电磁离合器；12-调整螺栓；31-活塞缸；32-推力滚动轴承；33-内卡簧；34-非自锁螺母；35-非自锁螺栓。

具体实施方式

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钳体7、制动盘1、摩擦片2、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，所述动力机构包括电机10和与电机10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，运动机构设于制动钳体7内，所述摩擦片2设置在所述运动机构的前方，所述动力机构中还包括有弹性机构，所述弹性机构套装在运动机构上，并被限制在所述运动机构与制动钳体7的内表面之间，在运动机构向前运动之前，弹性机构处于压缩状态，当运动机构向前作直线运动时，弹性机构中的弹性势能被释放从而推动运动机构加速向前运动。

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钳体7、制动盘1、摩擦片2、可推动摩擦片2向前运动从而夹紧制动盘1的动力机构、以及能自动调整运动机构与摩擦片2之间制动间隙的间隙自调机构3。

其中，动力机构包括电机10、电磁离合器11、扭矩放大机构、将电机10的旋转运动转换为直线运动的运动机构、以及弹性机构。本实例中，所述电机10采用直流无刷电机；所述扭矩放大机构9采用斜盘减速机构，所述斜盘减速机构包括用于减速增矩的斜盘差齿减速齿轮。

所述斜盘减速机构的输入端连接在电机10的输出轴上，输出端连接在运动机构的输入端上，因而电机10的转动输出扭矩经斜盘减速机构减速增矩后输出到运动机构。

本实施例中，运动机构采用丝杠机构，丝杠机构包括丝杠6和套装在丝杠6上的丝杠螺母5，所述丝杠螺母5间隙配合在制动钳体7中。斜盘减速机构的输出端与丝杠6连接，从而可将电机10输出的经斜盘减速机构减速增矩后的力矩传递到丝杠6上，带动丝杠6相对于制动钳体7转动，由于丝杠6和丝杠螺母5通过螺纹相互配合，而丝杠螺母5的前端头顶在间隙自调机构3上，丝杠螺母5和丝杠6的配合带动丝杠螺母5向前作进给运动，从而推动间隙自调机构3向前运动，由于摩擦片2设置在所述丝杠机构的前方，间隙自调机构3向前运动与摩擦片2接触，可消除制动盘1与摩擦片2之间的间隙，摩擦片2夹紧制动盘1，产生用于制动的制动夹紧力，以实现制动。

其中，电磁离合器11活动安装在电机10的输出轴上，所述电磁离合器11断电时吸合在电机10的输出轴上，电机10的输出轴被卡死，不能输出力矩；通电时，电磁离合器11松开电机10的输出轴，使电机10的输出轴可自由转动。

本实施例中，在制动钳体7与丝杠6之间还设有双列推力角接触轴承8。双列推力角接触轴承8的外圈与制动钳体7过盈配合，其内圈与丝杠6过盈配合。

弹性机构包括弹簧，所述弹簧套装在丝杠螺母5上并间隙配合在制动钳体7中。本实施例中，弹簧采用蝶形弹簧。如图3所示，蝶形弹簧采用多组，每组蝶形弹簧均由多个蝶形弹簧堆叠而成，且多个蝶形弹簧具有相同的结构。蝶形弹簧采用复合式或对合式的堆叠结构，本实施例中碟形弹簧4采用复合式的堆叠结构。蝶形弹簧4套装在丝杠螺母5上，所述蝶形弹簧4的一端顶在制动钳体7的内壁上，另一端顶在丝杠螺母5前端头的台阶面上，在运动机构向前运动之前，通过将一定的预紧力作用在蝶形弹簧4上使其处在压缩状态，丝杠螺母5对蝶形弹簧4起到定位作用。

蝶形弹簧4的压缩过程为：电磁离合器11通电后与电机10的输出轴断开，电机10反转带动丝杠6相对于制动钳体7转动，并带动丝杠螺母5向远离摩擦片2的方向运动，从而压缩蝶形弹簧4直至电机10堵转，即电机10反转产生的力矩压缩蝶形弹簧4，使其处于压缩状态；电磁离合器11断电后与电机10的输出轴吸合，将电机10的输出轴卡死，将蝶形弹簧4的压缩状态保持在丝杠螺母5与制动钳体7的内表面之间，电磁离合器11吸合后停止电机10的转动，防止存储蝶形弹簧4的预紧力反向带动电机10转动，以保证蝶形弹簧4的预压效果。由于蝶形弹簧4的一端顶在丝杠螺母5前端头的台阶与制动钳体7的内表面之间，并通过预紧力使蝶形弹簧4处在压缩状态下，存储了弹性势能，当丝杠螺母5向前运动时，该弹性势能可转换为作用在丝杠螺母5上的向前的推动力。

如图2所示，间隙自调机构3包括活塞缸31、推力滚动轴承32、内卡簧33、非自锁螺母34和非自锁螺栓35。

活塞缸31套装在丝杠螺母5的前端，所述活塞缸31的外表面与制动钳体7内表面间隙配合，推力滚动轴承32和内卡簧33设于活塞缸31内。

非自锁螺母34的后端面(即远离摩擦片2的一端)固定连接在丝杠螺母5的前端头上，本实施例中，所述非自锁螺母34与丝杠螺母5的固定连接方式采用螺栓连接。非自锁螺母34的前端面可与非自锁螺栓35前端头相接触，非自锁螺母34的中部设有穿孔，所述穿孔的内表面设置有非自锁内螺纹，非自锁螺栓35的外表面设置有非自锁螺纹，丝杠6靠近摩擦片2的一端的端头中部开有中心孔，非自锁螺栓35伸入所述非自锁螺母34内并进入所述丝杠的中心孔中，非自锁螺栓35伸入非自锁螺母34的部分与非自锁螺母34的穿孔的内表面通过所述非自锁螺纹连接，非自锁螺栓35伸入丝杠6的中心孔的部分与所述中心孔间隙配合，非自锁螺栓35的前端头从非自锁螺母34的穿孔中伸出而进入活塞缸31中，所述内卡簧33将非自锁螺栓35的前端头限制在活塞缸31的内表面与内卡簧33之间，从而使非自锁螺栓35无法相对于活塞缸31作轴向运动。这样，当电机10反转时，非自锁螺栓35不会随非自锁螺母34一起退回，而只能在活塞缸31中旋转。

内卡簧33安装在活塞缸31内，推力滚动轴承32固定安装在卡簧33与非自锁螺栓35的前端头之间，以减少非自锁螺栓35转动时的摩擦力。

本实施例中，所述电子机械制动器的工作过程如下：

在制动器制动过程中，电机10正转，电磁离合器11通电与电机10的输出轴断开，存储在蝶形弹簧4中的预紧力得以释放，推动丝杠螺母5并带动间隙自调机构3向摩擦片2的方向作进给运动；同时，电机10本身的输出力矩经斜盘减速机构减速增矩后将力矩传递给丝杠6，并带动丝杠6转动，丝杠6和丝杠螺母5配合带动丝杠螺母5向摩擦片2的方向作进给运动从而推动间隙自调机构3向前运动，即蝶形弹簧4和电机10相耦合共同推动丝杠螺母5向摩擦片2的方向作进给运动。

在丝杠螺母5向前运动的同时，丝杠螺母5将推力传递给与其固定连接的非自锁螺母34，带动非自锁螺母34向前进给并快速消除非自锁螺母34和非自锁螺栓35之间的间隙，并推动非自锁螺栓35顶在活塞缸31的内表面上，进而推动活塞缸31向摩擦片2方向作进给运动，从而消除了制动盘1与摩擦片2之间的间隙，产生用于制动的制动夹紧力，以实现制动。

在制动器制动完成后，电机10反转，并通过斜盘减速机构带动丝杠6转动，丝杠6和丝杠螺母5配合带动丝杠螺母5向摩擦片2的反方向轴向运动，即丝杠螺母向后运动，从而带动非自锁螺母34向后运动。此时由于非自锁螺栓35的前端头被限制在活塞缸31的内侧和内卡簧33之间，在非自锁螺母34随丝杠螺母5向后运动时，非自锁螺栓35无法随非自锁螺母34一起退后，只能在活塞缸31中作旋转运动，这样，非自锁螺栓35和推力滚子轴承32一起相对于非自锁螺母34发生旋转，也就是说，间隙自调机构3在制动的过程中会向前运动，而制动结束时则不会随丝杠螺母5退回其原位置。因此，当制动器使用较长一端时间后，尽管摩擦片2的厚度变得越来越薄，但是由于间隙自调机构3也在不断的向前运动而接近摩擦片2，同时由于丝杠螺母5是通过间隙自调机构3与摩擦片2进行接触而进行制动的，因而不会出现摩擦片2与间隙自调机构3之间的制动间隙越来越大的现象，从而实现了制动间隙的自动调节效果。

本发明提出的电子机械制动器还具有四轮驻车制动的作用，具体的，在需要进行驻车制动操作时，电磁离合器11通电后与电机10的输出轴断开，电机10正转，蝶形弹簧4中的预紧力释放，加速推动丝杠螺母5向前作进给运动，产生用于驻车制动的制动夹紧力，实现四轮驻车制动，使用本发明提出的电子机械制动器，无需安装手刹进行驻车制动，只需设置控制电磁离合器11通断的按钮，即可实现四轮驻车制动，简化了现有技术中的驻车制动系统，节省了空间，驻车制动效果好。

蝶形弹簧4的弹性势能转化后所产生的作用力为整个制动器的总制动力的5％～100％，这样，在电机10输出较小的功率时，其与蝶形弹簧4的耦合作用实现了以较大的制动夹紧力进行制动，从而降低了电机10的输出功率，同时也降低了电机10的输出转速要求，并具有良好的制动效果，从而降低了电子机械制动器对电机性能的要求；同时，所述制动器在制动过程中蝶形弹簧4的预紧力被释放，加速了丝杠螺母带动间隙自调机构向摩擦片2的方向作进给运动，从而快速消除了制动盘1与摩擦片2之间的间隙，缩短了制动器进行制动的总时间，实现了在较短的响应时间内以较大的制动夹紧力实现制动，制动效果好。

一种包含本实施例中所述电子机械制动器的汽车。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中不具有实施例1中的弹性机构。

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：

本实施例与实施例1的区别在于：

(1)本实施例中不具有实施例1中的间隙自调机构3。

所述丝杠螺母5的前端可直接与摩擦片2接触，通过消除制动盘1与摩擦片2之间的间隙，以实现制动。

或者，如图4所示，所述丝杠螺母5的前端头上设置有接触件，所述接触件固定在丝杠螺母5的前端头上，所述接触件可直接与摩擦片2接触，通过消除制动盘1与摩擦片2之间的间隙，以实现制动。本实施例中，所述接触件采用活塞缸，所述活塞缸与丝杠螺母5的前端头的固定方式采用过盈配合。

(2)本实施例还包括有用于调整所述接触件与摩擦片2之间制动间隙的调整件，所述调整件穿过制动钳体7远离摩擦片2一端的内壁，并顶在弹簧远离摩擦片2的一端。本实施例中，所述调整件采用一个或多个调整螺栓12，通过拧紧调整螺栓12使其向摩擦片2的方向运动而压缩弹簧，使弹簧处于压缩状态。通过调节调整螺栓12在制动钳体内的前后位置，可以实现对运动机构与摩擦片2之间制动间隙的调整。

具体的，调整螺栓12调整运动机构与摩擦片2之间的制动间隙的方式为：

拧紧调整螺栓12使其向摩擦片2的方向运动而压缩弹簧，使弹簧处于压缩状态，存储了弹性势能，制动时，弹簧释放弹性势能，推动丝杠螺母5与接触件一起向摩擦片2方向移动，从而推动摩擦片2向前运动并减小了制动间隙，达到调整制动间隙的目的。通过一定的预紧力作用在蝶形弹簧4上使其处于压缩状态，一方面使得制动器在制动过程中能够在较短的时间内产生较大的制动夹紧力，另一方面使得调整螺栓12和蝶形弹簧4之间产生相互作用力，在无外力作用下调整螺栓12和蝶形弹簧4的相对位置固定，避免制动间隙的不稳定现象。

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5所示，本实施例与实施例3的区别在于：

本实施例中所述接触件采用套筒，所述套筒与丝杠螺母5的前端头的固定方式采用螺栓连接，所述扭矩放大机构9采用三级减速机构；本实施例不具备实施例3中的调整螺栓12。

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。

实施例5：

如图6所示，本实施例与实施例4的区别在于：本实施例中不具有实施例4中的电磁离合器11。

本实施例中的其他结构以及使用都与实施例4相同，这里不再赘述。

由以上对本发明上述实施例的详细描述，可以了解本发明通过弹性机构和电机10耦合输出力矩产生制动夹紧力，并可自动调整摩擦片2与运动机构之间的制动间隙，缩短了制动系统的响应时间，在电机10输出较小的功率时实现了以较大的制动夹紧力进行制动，降低了电机10的输出功率，其制动效果较好。

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。

Claims (14)

1.一种电子机械制动器，包括制动钳体(7)、制动盘(1)、摩擦片(2)、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，所述动力机构包括电机(10)和与电机(10)的输出端相连的运动机构，所述运动机构能够将电机的旋转运动转换为直线运动，运动机构设于制动钳体(7)内，所述摩擦片(2)设置在运动机构的前方，其特征在于，所述动力机构中还包括有弹性机构，所述弹性机构套装在运动机构上，被限制在所述运动机构与制动钳体(7)的内表面之间，在运动机构向前运动之前，弹性机构处于压缩状态，当运动机构向前作直线运动时，弹性机构中的弹性势能被释放从而推动运动机构加速向前运动。

2.根据权利要求1所述的电子机械制动器，其特征在于，所述电子机械制动器中还包括有电磁离合器(12)，其活动安装在电机(11)的输出轴上；所述电磁离合器(12)断电时吸合在电机(11)的输出轴上，电磁离合器(12)通电时与电机(11)的输出轴断开。

3.根据权利要求1或2所述的电子机械制动器，其特征在于，所述动力机构中还包括有扭矩放大机构(9)，其设置在所述电机(10)与运动机构之间，所述扭矩放大机构(9)采用斜盘减速机构或者三级减速机构；所述扭矩放大机构(9)的输入端与电机(10)的输出轴连接，扭矩放大机构(9)的输出端与运动机构的输入端连接。

4.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(6)和套装在丝杠(6)上的丝杠螺母(5)，所述丝杠(6)与电机(10)的输出轴相连，电机(10)的输出轴转动带动丝杠(6)转动，丝杠(6)转动推动丝杠螺母(5)向前作直线运动与摩擦片(2)接触，并推动摩擦片(2)向前运动从而夹紧制动盘(1)。

5.根据权利要求4所述的电子机械制动器，其特征在于，所述弹性机构中包括弹簧，所述弹簧套装在丝杠螺母(5)上，所述丝杠螺母(5)的前端头设置有台阶，所述弹簧的一端顶在制动钳体(7)的内表面上，另一端顶在丝杠螺母(5)前端头的台阶上。

6.根据权利要求5所述的电子机械制动器，其特征在于，所述弹簧采用一组或多组蝶形弹簧(4)，所述蝶形弹簧(4)采用复合式或对合式的堆叠结构。

7.根据权利要求4所述的电子机械制动器，其特征在于，所述制动钳体(7)与丝杠(6)之间还设有双列推力角接触轴承(8)，所述双列推力角接触轴承(8)的外圈与制动钳体(7)过盈配合，其内圈与丝杠(6)过盈配合。

8.根据权利要求4-7之一所述的电子机械制动器，其特征在于，该制动器中还包括有能自动调整所述运动机构与摩擦片(2)之间制动间隙的间隙自调机构(3)，所述间隙自调机构(3)包括非自锁螺母(34)、非自锁螺栓(35)、活塞缸(31)以及设于所述活塞缸(31)内的内卡簧(33)；所述活塞缸(31)套装在丝杠螺母(5)的前端，活塞缸(31)外表面与制动钳体(7)的内表面间隙配合，非自锁螺母(34)的后端面固定连接在丝杠螺母(5)的前端头上，非自锁螺母(34)的中部开有通孔，所述通孔的内表面设置有非自锁内螺纹，非自锁螺栓(35)的外表面设置有非自锁螺纹，丝杠(6)靠近摩擦片(2)的一端的端头中部开有中心孔，非自锁螺栓(35)穿过所述非自锁螺母(34)的穿孔并进入丝杠的中心孔中，非自锁螺栓(35)伸入非自锁螺母(34)的部分与非自锁螺母(34)的穿孔的内表面通过所述非自锁螺纹连接，非自锁螺栓(35)伸入丝杠(6)的中心孔的部分与所述中心孔间隙配合，非自锁螺栓(35)的前端头从非自锁螺母的穿孔中伸出而进入活塞缸(31)中，所述内卡簧(33)将非自锁螺栓(35)的前端头限制在活塞缸(31)的内表面与内卡簧(33)之间，从而使非自锁螺栓(35)无法相对于活塞缸(31)作轴向运动。

9.根据权利要求8所述的电子机械制动器，其特征在于，所述内卡簧(33)与非自锁螺栓(35)的前端头之间还安装有推力滚动轴承(32)；所述非自锁螺母(34)与丝杠螺母(5)的固定连接方式采用螺栓连接。

10.根据权利要求5-7之一所述的电子机械制动器，其特征在于，所述电子机械制动器还包括有接触件，所述接触件固定在丝杠螺母(5)的前端头上，所述丝杠螺母(5)带动接触件向摩擦片(2)的方向作直线运动，使所述接触件与摩擦片(2)接触，并推动摩擦片(2)向前运动从而夹紧制动盘(1)。

11.根据权利要求10所述的电子机械制动器，其特征在于，所述接触件与丝杠螺母(5)前端头之间的固定方式采用螺栓连接或者过盈配合的方式，所述接触件采用活塞缸或者套筒。

12.根据权利要求10所述的电子机械制动器，其特征在于，所述电子机械制动器还包括有用于调整接触件与摩擦片(2)之间制动间隙的调整件，所述调整件穿过制动钳体(7)远离摩擦片(2)一端的内壁，并顶在弹簧远离摩擦片(2)的一端。

13.根据权利要求12所述的电子机械制动器，其特征在于，所述调整件采用一个或多个调整螺栓(12)，通过拧紧调整螺栓(12)使其向摩擦片(2)的方向运动而压缩弹簧，使弹簧处于压缩状态。

14.一种汽车，包括制动器，其特征在于，所述制动器采用权利要求1-13之一所述的电子机械制动器。

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