CN107339344A - 机电制动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机电制动器，即使当电源发生故障时，其也能够快速释放制动力，并且提高车辆的制动性能。机电制动器包括驱动单元，其包括：螺母构件，其连结到活塞，并且在轴向方向上移动，以允许活塞向前和向后移动；心轴，其螺纹连结到螺母构件，并且旋转以在轴向方向上移动螺母构件；电动机，其提供用于旋转心轴的动力；摩擦构件，其与心轴一起旋转；以及弹性构件，当制动操作期间摩擦构件旋转时，其通过变形来存储弹性能量，并且当制动操作被解除时，通过摩擦构件向心轴提供作为反向扭矩的弹性恢复力。

Description

机电制动器

技术领域

本发明涉及机电制动器，更具体地，涉及一种机电制动器，即使在电源发生故障时，其也能够快速释放制动力，并且提高车辆的制动性能。

背景技术

一般来讲，用于车辆的制动装置是产生用于使移动的车辆减速或停止或将车辆保持在停止状态的制动力的装置，并且当车辆减速，通过机械摩擦将车辆的动能转换成热能时，进行制动，并且摩擦热被散发到大气中。

作为用于车辆的制动装置，有滚筒式液压制动器，盘式液压制动器等，并且盘式液压制动器通过将摩擦垫强力地压靠在与车轮一起旋转的盘的两个表面上来获得制动力，而不是使用滚筒。

但是，液压制动器具有复杂的结构，因为其需要连接到驾驶员座椅前面的制动踏板的机械元件，液压管路，用于控制液压压力的元件等，因此机电制动器(EMB)已经被开发，并且用来简化制动装置的配置。

与典型的液压制动器不同，机电制动器是指通过使用由电动机驱动的机械机构按压摩擦垫来获得制动力的制动器。

典型的机电制动器具有致动器，该致动器包括电动机，其向前和向后旋转，以便执行制动操作(按压摩擦垫)，以及解除制动操作(减小压力)，并且机电制动器操作以使用电动机的旋转力按压摩擦力，使得摩擦垫在执行制动操作时按压盘(产生与盘的摩擦)。

与液压制动器相比，机电制动器具有简单的结构和高的响应速度，并且可被更精确地控制，从而提高制动安全性。

机电制动器是有利的，因为制动力容易被控制，并且基本上用来实现线控制动(BBW)系统。

同时，机电制动器通过使用如上所述的电动机和变速器机构从电力产生制动力，并且在这种情况下，大多数机电制动器使用诸如螺栓和螺母的螺杆原理，并且将电动机的旋转力转换成进入用于按压摩擦垫的平移力。

在现有技术中，韩国专利No.10-1220405(2013年1月3日)公开了一种机电制动器，其中当电动机的旋转力经由减速齿轮传递到螺纹连结到活塞的操作轴时，旋转力通过活塞和操作轴之间的螺杆结构转换成平移力。

在机电式制动器中，通过活塞的按压操作产生夹紧力，并且通过夹紧力按压制动盘，使得产生制动力。

但是，在现有技术中的机电制动器中，在其中向电动机供应用于操作的电力的电源发生故障的情况下，由于电动机齿槽扭矩，内部摩擦等等，在产生制动力之后，制动力可不被充分地释放。

也就是说，当在执行制动操作时电源发生故障时，由于卡钳壳体的夹紧力而产生允许电动机在反向方向上旋转的扭矩，但是由于电动机齿槽扭矩，减速器中的齿轮之间的摩擦，操作轴的摩擦，活塞的摩擦等等，在反向方向上的扭矩被抵消，因此，可不充分地释放制动力。因此，当车辆移动时，可能发生差动制动，并且因此，可导致诸如车辆的旋转的危险情况。

因此，需要一种技术，其可防止车轮被锁定并，且快速释放制动力，使得当用于向机电制动器供电的电源发生故障时，车辆的运动稳定性不劣化。

该背景技术部分中公开的上述信息仅仅是为了增强对本发明的背景的理解，因此其可包含不构成该国家本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种机电制动器，即使在电源发生故障以及在车辆的正常状态下时，其也能够快速释放制动力，并且提高车辆的制动性能。

在一个方面，本发明提供一种机电制动器，所述机电制动器包括一对摩擦垫，其被安装以在执行制动操作时按压盘，活塞，其被安装在卡钳壳体中，以便能够向前和向后移动，并且向前移动以在执行制动操作时按压一对摩擦垫中的一个，以及驱动单元，其提供用于移动活塞的动力，所述驱动单元包括：螺母构件，其连结到安装在卡钳壳体中的活塞，并且在轴向方向上移动，以允许活塞向前和向后移动；心轴，其螺纹连结到螺母构件，并且旋转以在轴向方向上移动螺母构件；电动机，其提供用于旋转心轴的动力；摩擦构件，其可旋转地安装在卡钳壳体中，并且当心轴与摩擦构件接触并产生摩擦时，通过摩擦力与心轴一起旋转；以及弹性构件，其安装在卡钳壳体和摩擦构件之间，当在制动操作期间摩擦构件旋转时通过变形来存储弹性能量，并且当制动操作被解除时，通过摩擦构件向心轴提供作为反向扭矩的弹性恢复力。

因此，根据本发明的机电制动器具有的优点在于，即使当电源发生故障，以及在正常状态下时，也可通过存储在弹性构件中的弹性能量快速地释放制动力。

具体地，依据根据本发明的机电制动器，当用于向电动机供给电力的电源发生故障时，可快速释放制动力，因此，有可能防止差动制动，以及诸如车辆的旋转的危险情况的发生。

防止车轮被锁定的防抱死制动系统(ABS)可被平稳地操作，因为当ABS操作时制动力可被快速释放，制动距离可被缩短，因为车轮速度没有被速减小，因此，可提高ABS操作性能和车辆制动性能。

由于通过夹紧操作产生的摩擦力用来释放制动力，所以不需要用于处理摩擦垫的磨损的单独装置，因此，在成本和重量方面存在优点。

本发明的优选实施例的其它方面在下文中被讨论。

附图说明

现在将详细参考附图中示出的某些示例性实施例描述本发明的上述和其它特征，所述附图在下文中仅以例示的方式给出，因此并不限制本发明，并且其中：

图1是根据本发明示例性实施例的机电制动器的剖视图；

图2是示出根据本发明示例性实施例的机电制动器的主要操作元件的透视图；

图3是图2中所示的主要操作元件的分解透视图；以及

图4是示出其中图2中所示的主要操作元件被操作的状态的视图。

在附图中，贯穿附图的几个图，附图标记指本发明的相同或等同的部件。

具体实施方式

应当理解本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它的类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途汽车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车，包括各种小船和轮船的水运工具，飞机等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆以及其它替代燃料车辆(例如，来源于除石油之外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两个或更多的动力来源的车辆，例如汽油驱动和电力驱动车辆。

在本文所用的术语仅是为了描述具体实施例，而并非旨在限制本公开。如本文所使用的,除非上下文清楚地指出了其它情况，单数形式“一种/个(a)”、“一种/个(an)”以及“该”旨在包括复数形式。还应当理解，当术语“包括了”和/或“包括着”用于本说明书中时，其指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并非排除其一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组群的存在或加入。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关的所列项目的一个或多个的任何和所有组合。贯穿说明书，除非明确地描述相反情况，字词“包括”和变型“包括了”或“包括着”将被理解为暗示包括指定元件，但不排除任何其它元件。另外，本发明书中描述的术语“单元”、“者”、“器”和“模块”指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可由硬件部件或软件部件以及它们的组合实现。

此外，本发明的控制逻辑可具体实施为计算机可读介质上的非瞬时性的计算机可读介质，所述计算机可读介质包括由处理器、控制器等等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、压缩光盘(CD)-ROMs、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡以及光学数据存储装置。计算机可读介质也可分布在网络耦合的计算机系统中，因此计算机可读介质以分布式方式被存储和执行，例如，通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)。

下文将具体参考本发明的各种实施例，其示例在附图中被示出，并且在下文中被描述。虽然将结合示例性实施例描述本发明，但是应当理解本说明书并不旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖各种替换、修改、等同物和其它实施例，其可包括在随附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例，使得本发明所属领域的技术人员可容易地进行示例性实施例。然而，本发明不限于下面将描述的示例性实施例，并且可被指定为其它方面。

根据本发明的示例性实施例的机电制动器具有这样的配置，其中当电动机被操作以产生制动力时，随着卡钳壳体的夹紧力被施加，弹性能量通过摩擦力被存储在弹性构件中，并且当释放制动力时，通过存储在弹性构件中的弹性能量，执行用于释放制动力的快速操作。

图1是根据本发明示例性实施例的机电制动器的剖视图，图2是示出根据本发明示例性实施例的机电制动器的主要操作元件的透视图，以及图3是图2中所示的主要操作元件分解透视图。

如图所示，根据本发明示例性实施例的机电制动器100包括固定地安装在车身上的托架(未示出)，以及连结到托架以便能够向前和向后移动的卡钳壳体120，并且托架和卡钳壳体120被设置成围绕安装在车辆的车轮中的盘1的一个侧面。

在托架中，按压与车辆的车轮一起旋转的盘1的两个表面的一对摩擦垫(制动垫)121和122被安装成能够向前和向后移动。

一对摩擦垫121和122被安装成彼此间隔开，并且盘1被设置在一对摩擦垫121和122之间。因此，当活塞124(下面描述的)操作以向前移动时，摩擦垫121朝向盘1移动，以产生与盘的摩擦并按压盘，从而执行制动操作。

卡钳壳体120可滑动地安装在托架上，并且具有活塞124安装在其中的圆筒123。

也就是说，中空的圆筒123在卡钳壳体120的一个侧面形成，并且活塞124被安装在圆筒123中，以便能够向前和向后移动。

活塞124向前移动，以使一对摩擦垫121和122中的一个摩擦垫121朝着盘1向前移动，使得摩擦垫121产生与盘1的摩擦。

在卡钳壳体120的另一个侧面形成指状部分128，其使另一个摩擦垫122朝着盘1向前移动，使得摩擦垫122产生与盘1的摩擦。

因此，活塞124通过传递用于制动的力朝着摩擦垫121和盘1向前移动，然后使一个摩擦垫121压靠盘1，并且卡钳壳体120通过施加在活塞124和一个摩擦垫121之间的反作用力在与活塞124的移动方向相反的方向上移动，使得卡钳壳体120的指状部分128使另一个摩擦垫122压靠盘1。

因此，使两个摩擦垫121和122同时压靠盘1的两个表面。

在这种情况下，通过在两个摩擦垫121和122与盘1之间产生的摩擦力执行制动操作，并且通过摩擦力产生制动力以限制车轮，使得车轮不能被旋转。

活塞124和卡钳壳体120的指状部分128使摩擦垫121和122压靠盘1的两个表面用的力可称为卡钳壳体120的夹紧力，并且在执行制动操作(即，按压摩擦垫)时，当施加夹紧力时产生的反作用力从摩擦垫121被施加到活塞124。

同时，根据本发明示例性实施例的机电制动器100包括用于操作活塞124的驱动单元，并且驱动单元包括螺母构件131，其连结到安装在卡钳壳体120的圆筒123中的活塞124，并且在轴向方向上向前和向后移动(直线向前和向后移动)，以便允许活塞124向前和向后移动，心轴132，其螺纹连结到螺母构件131，并且旋转以使螺母构件131向前和向后移动(使螺母构件131直线向前和向后移动)，电动机140，其提供用于产生制动力的旋转力，以及齿轮组件141，其设置在电动机140的旋转轴和心轴132之间，并且将电动机140的旋转力传递到心轴132。

驱动单元还包括引导构件133，其固定地安装在卡钳壳体120中，以便限制螺母构件131的旋转，并且引导螺母构件131在轴向方向上向前和向后移动，摩擦构件134，其可旋转地安装在卡钳壳体120的圆筒123中，并且当心轴132与摩擦构件134接触并产生与摩擦构件134的摩擦时，通过摩擦力与心轴132一起旋转，以及弹性构件135，其安装在卡钳壳体120和摩擦构件134之间，并且当摩擦构件134旋转时，通过变形而存储弹性能量。

首先，卡钳壳体120的活塞124在其中具有中空部分125，其在其轴向方向(即，轴向方向与活塞的向前和向后移动方向相同)上延伸并伸长，并且螺母构件131被安装且连结在活塞124的中空部分125中。

螺母构件131具有伸长的圆筒形状，并且具有头部分131a，其在螺母构件131的顶端部分处形成，并且被配置成与活塞124的中空部分125的内表面接触，以便按压中空部分125的内表面。

引导突出部131b从螺母构件131的外表面突出，以便在其纵向方向(即，轴向方向)上伸长，螺母构件131的引导突出部131b连结到引导构件133的引导凹槽133a，所述引导构件133固定地安装在卡钳壳体120的圆筒123的内表面上。

引导构件133具有固定到卡钳壳体120的一个侧面，以及插入活塞124的中空部分125中的另一个侧面，以便将螺母构件131容纳在其中。

引导构件133的引导凹槽133a在引导构件133的内表面中形成，以便在纵向方向(即，轴向方向)上伸长，使得螺母构件131的向前和向后轴向移动(向前和向后的直线移动)在其中引导突出部131b被插入到引导凹槽133a中的状态下被引导。

由于引导构件133被完全地固定和安装在卡钳壳体120的圆筒123的内表面上，使得引导构件133不能旋转和向前和向后移动，具有连结到引导构件133的引导凹槽133a的引导突出部131b的螺母构件131仅仅可在引导构件133的内侧在轴向方向上向前和向后移动，但是不可旋转，因为螺母构件131在旋转方向上被引导构件133限制。

在示例性实施例中，紧密接触弹簧127可安装在活塞124和螺母构件131之间，以便提供弹性恢复力，用于使活塞124的中空部分125的内表面与螺母构件131的头部分131a接触，使得螺母构件131的头部分131a总是保持与活塞124的中空部分125的内表面接触。

在这种情况下，头部分131a具有在径向方向上从螺母构件131的顶端部分突出的形状，并且具有突出形状，可支撑紧密接触弹簧127的支撑端部131c被提供在螺母构件131的头部分131a上。

设置在螺母构件131的头部分131a的后部的环形弹簧支撑板126固定地安装在活塞124的中空部分125的内表面中，并且在其中螺母构件131被组装以穿过弹簧支撑板126的状态下，紧密接触弹簧127被安装在螺母构件131的头部分131a(更详细地，头部分131a的支撑端部131c)和弹簧支撑板126之间。

被压缩被插置在螺母构件131的头部分131a和弹簧支撑板126之间的紧密接触弹簧127的弹性恢复力用作使活塞124的中空部分125的内表面与螺母构件131的头部分131a接触的力。

螺纹在螺母构件131的内圆周表面上被处理和形成，并且可螺纹连结到螺母构件131的螺纹在心轴132的外圆周表面上被处理和形成，使得当心轴132旋转时，螺母构件131可在轴向方向上向前和向后移动。

也就是说，心轴132螺纹连结到螺母构件131的内部，因此，心轴132的旋转力可转换成螺母构件131的向前和向后的平移力。

当螺母构件131在轴向方向上向前和向后移动时，通过被引导构件133引导，螺母构件131在轴向方向上直线向前和向后移动。

在该配置中，卡钳壳体120的活塞124被安装在摩擦垫121和螺母构件131之间，并且将螺母构件131的平移力传递到摩擦垫121。

心轴132连结到齿轮组件141的输出齿轮142的轴143，并且在这种情况下，心轴132的后端部分的内圆周表面与输出齿轮142的轴143的外圆周表面花键结合，并且具有在径向方向上扩大的形状的支撑部分132a从心轴132的后端部分突出。

花键接合使旋转力能够在输出齿轮142的轴143和心轴132之间被传递，并且使心轴132能够相对于输出齿轮142的轴143在轴向方向上移动。

当然，心轴132在圆筒123中不能在轴向方向上自由地移动，并且由于心轴132通过支撑部分132a在心轴132的后部中由摩擦构件134支撑，心轴132仅仅移动到心轴132的支撑部分132a附接到并且按压摩擦构件134的程度，使得产生摩擦力，从而当心轴132旋转时，使摩擦构件134与心轴132一起旋转。

在示例性实施例中，在卡钳壳体120内侧在轴向方向上弹性支撑心轴132的支撑弹簧136可安装在心轴132的支撑部分132a和卡钳壳体120的圆筒123的内表面之间，并且支撑弹簧136可具有在支撑部分132a的后部中支撑心轴的支撑部分132a的一个端部部分，以及在其中轴承构件137被插置在其之间的状态下，被支撑在圆筒123的内表面上的另一个端部部分。

在其中心轴132穿过摩擦构件134的内部的结构中，支撑弹簧136也被安装成被定位在摩擦构件134中。

驱动单元的电动机140是产生驱动动力的驱动源，即，用于执行制动操作(按压)和解除制动操作(减小压力)的旋转力，并且在按压摩擦垫时向前旋转，而在减小摩擦垫上的压力时向后旋转，使得电动机140产生向前旋转力和向后旋转力，并且通过齿轮组件141将向前旋转力和向后旋转力提供到心轴132。

电动机140的操作通过控制器2控制，并且控制器2控制电动机40的向前和向后操作。

齿轮组件141是减小电动机40的旋转速度的组成元件，放大电动机40的旋转力，然后将旋转力传递到心轴132，并且可被配置为包括多个齿轮的组合的齿轮系。

电动机140和齿轮组件141可以是应用到公知的机电制动器100的那些，但是在齿轮组件141中，心轴132连结到最终输出电动机140的旋转力的输出齿轮142的轴143。

引导构件133被安装成完全固定到卡钳壳体120的圆筒123的内表面，并且具有圆筒形状，使得在如上所述的其中螺母构件131被插入引导构件131中的状态下，螺母构件131可在轴向方向上被引导，并且引导构件133被配置成使得螺母构件131和连结到螺母构件131的心轴132穿过引导构件133的内部。

具有在径向方向上扩大的圆筒形状的扩大部分133b在引导构件133的后端部分处形成，并且心轴132的支撑部分132a，摩擦构件134，以及弹性构件135被定位在扩大部分133b的内侧。

在这种情况下，引导构件133的扩大部分133b固定到卡钳壳体120的圆筒的内表面，并且引导构件133的扩大部分133b的前部部分被插入活塞124的中空部分125中，然后连结到螺母构件131的外表面。

摩擦构件134具有环形形状，使得心轴132的支撑部分132a的后部部分穿过摩擦构件134的内部，并且在其中后端部分被插入摩擦构件134中的状态下，心轴132的后端部分连结到齿轮组件141的输出齿轮142的轴143。

具有在径向方向上扩大的板形状的扩大部分134a在摩擦构件134的后端部分处形成，并且当摩擦构件134旋转时通过变形存储弹性能量的弹性构件135被安装在摩擦构件134的扩大部分134a和引导构件133的扩大部分133b之间。

摩擦构件134可旋转地安装在卡钳壳体120的圆筒123内侧，并且可被安装成通过被插置在摩擦构件134和圆筒123的内表面之间的轴承构件137可旋转地支撑，并且当心轴132与摩擦构件134接触并产生摩擦时，摩擦构件134被配置成通过旋转力与心轴132一起旋转。

在这种情况下，心轴132的支撑部分132a与摩擦构件134的前端部分的端部表面接触并产生摩擦时，并且当在执行制动操作时，即，在按压摩擦垫时，通过夹紧力产生的反作用力从摩擦垫121被施加到活塞124，反作用力通过螺母构件131从活塞124被施加到在活塞124的后部的心轴132，并且在这种情况下，心轴132的支撑部分132a与设置在心轴132的后部的摩擦构件134的前端部分的端部表面接触，并且产生摩擦。

因此，当在心轴132的支撑部分132a和摩擦构件134的前端部分的端部表面之间产生预定的或较高水平的摩擦时，心轴132和摩擦构件134通过摩擦力一起旋转，并且弹性构件135通过摩擦构件134的旋转而变形，以具有弹性。

当在按压摩擦垫时，预定的或较高水平的反作用力通过活塞124和螺母构件131从摩擦垫121被施加到心轴132时，反作用力用作将心轴132向后推动的力。因此，在其中心轴132的支撑部分132a与摩擦构件134的前端部分的端部表面接触的状态下，心轴132的支撑部分132a通过反作用力产生在预定的或较高水平的高摩擦力，并且在这种情况下，心轴132和摩擦构件134可通过摩擦力一起旋转。

弹性构件135可以是扭转弹簧，其具有通过装配到摩擦构件134的扩大部分134a的孔134b中而连结的一个端部部分，以及通过装配到扩大部分133b的孔133c中而连结的另一个端部部分。

因此，当心轴132和摩擦构件134一起旋转时，弹性构件135通过以扭转的方式被压缩和变形而具有弹性，并且在被压缩和变形的状态下存储弹性能量。

已经如上所述描述了根据本发明示例性实施例的机电制动器的配置，并且下面将描述机电制动器的操作。

图4是示出其中图2中所示的主要操作元件被操作的视图，并且示出其中其心轴和摩擦构件旋转，使得弹性构件(扭转弹簧)变形的状态。

图4中的左图示出其中释放制动力的状态，并且当摩擦垫被按压以产生制动力时，心轴132和摩擦构件134一起旋转，使得弹性构件(扭转弹簧)135被压缩和变形，如图4中的右图所示。

首先，将描述按压摩擦垫的操作。按压摩擦垫的操作是指其中活塞124按压摩擦垫121，以便产生制动力，并且一对摩擦垫121和122按压盘1的状态。

电动机140通过由控制器2控制而向前旋转，以便按压摩擦垫，并且在这种情况下，电动机140的旋转力通过齿轮组件141传递到心轴132，因此心轴132向前旋转。

当心轴132向前旋转时，心轴132的旋转力被转换成螺纹连结到心轴132的螺母构件131的平移力，因此，螺母构件131在轴向方向上直线移动，即通过被固定地安装在卡钳壳体120的圆筒23内侧的引导构件133引导而向前移动。

在这种情况下，由于螺母构件131连结到活塞124，所以活塞124朝着摩擦垫121移动，并且通过向前移动的螺母构件131按压摩擦垫121，并且摩擦垫121按压与车轮一体地旋转的盘1。

当然，过同时按压盘1的两个表面，一对摩擦垫121和122产生制动力。在这种情况下，活塞124使一个摩擦垫121压靠盘1，同时朝着摩擦垫121和盘1向前移动，并且卡钳壳体120通过施加在活塞124和一个摩擦垫121之间的反作用力在与活塞124的移动方向相反的方向上移动，使得卡钳壳体120的指状部分128使另一个摩擦垫122压靠盘1。

因此，通过盘1和按压盘1的摩擦垫121和122之间的摩擦产生制动力。

如上所述当摩擦垫被按压时施加夹紧力，并且反作用力通过夹紧力产生，并且从摩擦垫121被施加到活塞124，并且反作用力通过螺母构件131传递到心轴132。

当传递反作用力时，心轴132的支撑部分132a按压摩擦构件134的前端部分的端面，因此，在心轴132的支撑部分132a和摩擦构件134之间产生预定的或更高水平的摩擦力。

在这种状态下，心轴132通过电动机140的旋转力旋转，以便产生制动力。在这种情况下，摩擦构件134和心轴132通过在摩擦构件134和心轴132的支撑部分132a之间产生的摩擦力而一起旋转，并且安装在摩擦构件134和卡钳壳体120的引导构件之间的弹性构件(扭转弹簧)135通过摩擦构件134的旋转被压缩和变形，并且存储弹性能量(参见图4中的右图)。

接下来，当释放制动力(释放按压)时，在减小摩擦垫上的压力时，电动机140通过由控制器2控制而向后旋转，并且电动机140的旋转力通过齿轮组件141被传递到心轴132，使得心轴132向后旋转。

当心轴132向后旋转时，心轴132的旋转力被转换成螺纹连结到心轴132的螺母构件131的平移力，因此螺母构件131通过被引导构件133引导而在轴向方向上向后移动。

在这种情况下，当活塞124与摩擦垫121相对地直线移动，并且通过向后移动的螺母构件131减小摩擦垫上的压力时，盘1和摩擦垫121和122之间的摩擦力和制动力被减小。

如上所述，在摩擦垫上的压力开始减小之后，在心轴132的支撑部分132a和摩擦构件134之间保持摩擦，并且当心轴132向后旋转时，摩擦构件134也通过心轴132的支撑部分132a和摩擦构件134之间的摩擦力向后旋转。

当摩擦部件134如上所述向后旋转时，在弹性构件135被按压时已经被压缩的弹性构件135被弹性恢复，并且弹性恢复力被施加到心轴132且被提供为在向后方向上的扭矩，并且当反向扭矩被施加到心轴132时，可快速释放制动力。

接下来，将描述电源发生故障时的操作。在制动操作(按压摩擦垫的操作)期间，在其中心轴132和摩擦构件134通过摩擦一起旋转，并且弹性构件135被稍微压缩并且变形的状态下，当用于机电制动器100的电源发生故障时，与当摩擦垫上的压力减小时类似，当弹性构件135被按压时已经被压缩的弹性构件135将反向扭矩提供到心轴132。

通过前述操作，心轴132向后旋转，使得可释放制动力。

接下来，在其中摩擦垫121稍微磨损的状态下按压摩擦垫121的情况下，心轴132的支撑部分132a与摩擦构件134之间的垂直力是低的，而螺母构件131进一步向前移动与摩擦垫121的磨损量一样多的量，因此，弹性构件(扭转弹簧)135不被压缩。

在活塞124与摩擦垫121接触之后产生夹紧力，并且心轴132的支撑部分132a和摩擦构件134之间的摩擦力通过反作用力而增大。

心轴132和摩擦构件134通过摩擦力一起旋转，并且弹性构件135通过被压缩而存储弹性能量，因此，示例性实施例的配置可处理摩擦垫的磨损。

已经参考其优选的实施例详细描述本发明。但是，本领域技术人员应当理解，在不偏离本发明的原理和精神的情况下，在这些实施例中可进行变化，本发明的范围在随附权利要求和其同等物中被限定。

Claims (17)

1.一种机电制动器，其包括：一对摩擦垫，其被安装成在执行制动操作时按压盘；活塞，其被安装在卡钳壳体中，以便能够向前和向后移动，并且在执行制动操作时向前移动以按压所述一对摩擦垫中的一个；以及驱动单元，其提供用于移动所述活塞的动力，所述驱动单元包括：

螺母构件，其连结到安装在所述卡钳壳体中的所述活塞，并且在轴向方向上移动，以允许所述活塞向前和向后移动；

心轴，其螺纹连结到所述螺母构件，并且旋转以在所述轴向方向上移动所述螺母构件；

电动机，其提供用于旋转所述心轴的动力；

摩擦构件，其可旋转地安装在所述卡钳壳体中，并且当所述心轴与所述摩擦构件接触并产生摩擦时，通过摩擦力与所述心轴一起旋转；以及

弹性构件，其安装在所述卡钳壳体和所述摩擦构件之间，当在所述制动操作期间所述摩擦构件旋转时通过变形来存储弹性能量，并且当所述制动操作被解除时，通过所述摩擦构件向所述心轴提供作为反向扭矩的弹性恢复力。

2.根据权利要求1所述的机电制动器，其中所述摩擦构件在所述卡钳壳体中被设置在所述心轴的后部，使得当响应于在执行所述制动操作时按压所述盘的夹紧力的反作用力通过所述摩擦垫、所述活塞和所述心轴前面的所述螺母构件被传递到心轴时，所述心轴按压所述心轴后部的所述摩擦构件，以便产生所述摩擦力。

3.根据权利要求2所述的机电制动器，其中具有在径向方向上扩大的形状的支撑部分从所述心轴突出，所述摩擦构件以环形形状形成，使得在所述支撑部分的后部的所述心轴的一部分被连结成穿过摩擦构件的内部，并且所述心轴的所述支撑部分按压所述摩擦构件，以便产生所述摩擦力。

4.根据权利要求3所述的机电制动器，其中在所述径向方向上扩大的扩大部分在所述摩擦构件的后端部分处形成，并且所述弹性构件是安装在所述卡钳壳体和所述摩擦构件的扩大部分之间的扭转弹簧。

5.根据权利要求3所述的机电制动器，其中在所述心轴的所述支撑部分和所述卡钳壳体之间安装有支撑弹簧，所述支撑弹簧在所述心轴的所述支撑部分的后部在所述轴向方向上弹性地支撑所述心轴的所述支撑部分。

6.根据权利要求2所述的机电制动器，其中所述心轴与用于传递所述电动机的旋转力的齿轮组件的输出齿轮轴花键接合，使得所述心轴在所述轴向方向上移动。

7.根据权利要求1所述的机电制动器，其中所述活塞具有在轴向方向上形成的中空部分，所述螺母构件通过插入所述活塞的所述中空部分中进行安装，并且按压所述活塞的所述中空部分的内表面的头部分在所述螺母构件的顶端部分处形成。

8.根据权利要求7所述的机电制动器，其中使所述活塞的所述中空部分的所述内表面与所述螺母构件的所述头部分接触的紧密接触弹簧被安装在所述活塞和所述螺母构件之间，使得所述螺母构件的所述头部分总是保持与所述活塞的所述中空部分的所述内表面接触。

9.根据权利要求8所述的机电制动器，其中设置在所述螺母构件的所述头部分的后部的环形弹簧支撑板固定地安装在所述活塞的所述中空部分的所述内表面，所述螺母构件被连结成穿过所述弹簧支撑板的内部，并且所述头部分以在所述径向方向上突出的形状在所述螺母构件的所述顶端部分处形成，并且所述紧密接触弹簧安装在所述头部分与所述弹簧支撑板之间。

10.根据权利要求1所述的机电制动器，其中引导构件固定地安装在所述卡钳壳体中，所述引导构件限制所述螺母构件的旋转，并且引导所述螺母构件在所述轴向方向上向前和向后移动。

11.根据权利要求10所述的机电制动器，其中所述引导构件以圆筒形状形成，并且具有固定到所述卡钳壳体的一个侧面，以及插入到所述活塞的中空部分中，并且被连结成将所述螺母构件容纳在其中的另一个侧面。

12.根据权利要求10所述的机电制动器，其中引导突出部在所述螺母构件上形成，以便在所述轴向方向上伸长，引导凹槽在所述引导构件中形成，以便在所述轴向方向上伸长，并且在所述引导突出部插入到所述引导凹槽中的状态下，所述引导构件引导所述螺母构件的所述轴向移动。

13.根据权利要求11所述的机电制动器，其中在所述径向方向上扩大的圆筒形扩大部分在所述引导构件的后端部分形成，所述引导构件的所述扩大部分固定到所述卡钳壳体的圆筒的内表面，并且所述引导构件的所述扩大部分的前部分插入到所述活塞的所述中空部分中，并且连结到所述螺母构件的外表面。

14.根据权利要求13所述的机电制动器，其中所述弹性构件是安装在所述引导构件的所述扩大部分和所述摩擦构件之间的扭转弹簧。

15.根据权利要求1所述的机电制动器，其中所述弹性构件是安装在所述卡钳壳体和所述摩擦构件之间的扭转弹簧。

16.根据权利要求1所述的机电制动器，其中所述摩擦构件可旋转地安装在所述卡钳壳体的圆筒中，并且由插置在所述摩擦构件和所述圆筒的内表面之间的轴承构件可旋转地支撑。

17.一种用于车辆的机电制动器，其包括：

一对摩擦垫，其被安装成在执行制动操作时按压盘；

活塞，其安装在卡钳壳体中，以便能够向前和向后移动，并且在执行所述制动操作时向前移动以按压所述一对摩擦垫中的一个；

驱动单元，其提供用于移动所述活塞的动力，所述驱动单元包括：

螺母构件，其连结到安装在所述卡钳壳体中的所述活塞，并且在轴向方向上移动，以允许所述活塞向前和向后移动；

心轴，其螺纹连结到所述螺母构件，并且旋转以在所述轴向方向上移动所述螺母构件；

电动机，其提供用于旋转所述心轴的动力；

摩擦构件，其可旋转地安装在所述卡钳壳体中，并且当所述心轴与所述摩擦构件接触并产生摩擦时，通过摩擦力与所述心轴一起旋转；以及

弹性构件，其安装在所述卡钳壳体和所述摩擦构件之间，当在所述制动操作期间所述摩擦构件旋转时通过变形来存储弹性能量，并且当所述制动操作被解除时，通过所述摩擦构件向所述心轴提供作为反向扭矩的弹性恢复力。