CN113915264A - 一种制动装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种制动装置及车辆，应用于车辆技术领域。包括：减速器(11)、卡钳(12)、螺旋推进机构(13)、第一摩擦片(14)、第二摩擦片(15)和摩擦盘(16)；卡钳(12)为空腔结构。螺旋推进机构(13)、第一摩擦片(14)、摩擦盘(16)和第二摩擦片(15)依次位于卡钳(12)的空腔内。螺旋推进机构(13)包括上螺旋滚道(131)、滚动体(132)和下螺旋滚道(133)。滚动体(132)与上螺旋滚道(131)以及下螺旋滚道(133)的接触方式为线接触形式。螺旋推进机构(13)用于将减速器(11)的输出轴(111)的旋转运动转换为下螺旋滚道(133)的平移运动。

Description

一种制动装置及车辆
技术领域
本申请实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种制动装置及车辆。
背景技术
制动装置是具有使运动车辆减速、停止或保持停止状态等功能的装置。通过对车辆的轮胎施加一定的制动力，从而对其进行一定程度的强制制动。具体的，制动装置能使行驶中的车辆按照驾驶员或者控制器的要求进行强制减速甚至停车，或者使以停驶的汽车在各种道路条件下(例如在坡道上)稳定驻车，或者使下坡行驶的车辆速度保持稳定。
传统的制动装置往往采用的是液压制动，由于液压制动存在布置繁琐、响应慢、能量效率低等缺点，电子机械制动(electronic mechanical braking，EMB)装置应运而生。EMB装置是一种用轮端电机推动减速器，继而推动某种旋转运动变直线运动的机械结构。具有布置简洁、响应快、效率高等优点，更能满足汽车对安全性、效率等方面的发展需求，尤其能适应汽车的电动化发展需求。
EMB装置通常利用滚珠丝杠结构来推动摩擦片产生制动，为了保证EMB装置的制动能力，滚珠丝杠结构中丝杠直径会很大，这将导致整个EMB装置体积巨大，难以安装在车辆车轮处，同时滚珠丝杠中的滚珠和丝杠之间是点接触，应力高，很容易造成磨损，使得EMB装置出现故障。因此，获得体积更小且可靠性更高的EMB装置成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种制动装置及车辆，利用滚动体结构将上螺旋滚道的旋转运动转化为下螺旋滚道的平移运动，从而推动摩擦片挤压摩擦盘，产生制动力。用上述推进结构代替了传统的滚珠丝杠结构，减少了整个EMB装置体积的同时还降低了应力。
本申请实施例第一方面提供了一种制动装置，包括：
减速器(11)、卡钳(12)、螺旋推进机构(13)、两个摩擦片以及摩擦盘(16)。其中，减速器(11)一端连接电机，另一端连接螺旋推进机构(13)。而螺旋推进机构(13)、摩擦片以及摩擦盘卡设在卡钳(12)的空腔内，摩擦盘(16)位于摩擦片中间。汽车在制动过程中，减速器将电机的转速降到合理范围内，并且通过输出轴来带动螺旋推进机构。螺旋推进机构将输出轴(111)的旋转运动转换为平移运动，从而推动摩擦片来挤压摩擦盘(16)，摩擦盘(16)被夹紧后，产生制动力，即与车轮产生摩擦力，促使运动的车辆减速、停止或者保持禁止的车辆处于停止状态。
其中，螺旋推进机构(13)包括上螺旋滚道(131)、滚动体(132)以及下螺旋滚道(133)。而滚动体(132)位于上螺旋滚道(131)和下螺旋滚道(133)之间，并且与上螺旋滚道(131)和下螺旋滚道(133)的接触方式为线接触。上螺旋滚道(131)随着减速器(11)的输出轴(111)做旋转运动，而下螺旋滚道(133)周向固定，只能沿着轴向做平移运动。滚动体(132)则是将旋转运动转换为平移运动的装置，通过滚动体(132)推动下螺旋滚道(133)向摩擦片的方向平移，从而推动摩擦片挤压摩擦盘，产生制动。
在上述制动装置中，螺旋推进机构(13)代替了传统的滚珠丝杠结构，仅利用一层滚动体(132)就可以实现旋转运动转换为平移运动。相较于直径巨大、滚道多且滚珠多的滚珠丝杠结构，螺旋推进机构(13)的体积更小，成本更低，更适合安装在车辆上。同时，在螺旋推进机构(13)中，滚动体(132)与上螺旋滚道(131)和下螺旋滚道(133)的接触方式为线接触，应力更低，制动装置的可靠性更高。
在一种可选的实施方式中，该制动装置还包括摩擦片磨损间隙补偿装置。摩擦片磨损间隙补偿装置包括减速器(11)输出轴(111)上的棘齿结构(1111)以及带棘轮的空心螺杆(134)。其中，带棘轮的空心螺杆(134)的内表面上有与棘齿结构(1111)相对应的棘轮结构(1341)。带棘轮的空心螺杆(134)是套设在输出轴(111)上的。该装置用来补偿因摩擦片磨损而造成的两个摩擦片之间间隙增大的问题。当摩擦片磨损以后，减速器输出端的旋转角度较未磨损时候增大，带动棘齿结构(1111)越过带棘轮的空心螺杆(134)的内表面上的一个棘。这样，在制动松开后，减速器输出轴反转，棘齿结构(1111)驱动螺杆旋转，从而产生上螺旋滚道(131)的轴向平移移动，从而补偿两个摩擦片之间的间隙，保证制动松开后，两个摩擦片之间的距离固定。
上述摩擦片磨损间隙补偿装置为纯机械结构，无需电子设备或控制设备的介入就可以调整制动松开后，两个摩擦片之间的距离。保证摩擦片的准确回位，这样可以保证相同的电机转速产生相同的制动力，提高制动装置的可靠性和安全性。
在一种可选的实施方式中，棘齿结构(1111)为输出轴(111)上的一圈棘齿，而棘齿结构(1111)包括带棘轮的空心螺杆(134)的内表面上的一圈棘。相邻两个棘齿之间的距离相等，相邻两个棘之间的距离相等，即棘齿与棘是对应的，棘齿卡在两个棘产生的凹槽之间。当两个摩擦片之间的间隙为预设距离时(未损耗)，输出轴在制动过程中的旋转角度就比较小，在相邻两个棘齿所对应的圆周角度之间。这样，棘齿就在原来的凹槽中活动。当两个摩擦片之间的间隙大于预设距离时(损耗)，此时输出轴在制动过程中需要旋转比较大的角度，才能夹紧摩擦盘。即其旋转角度大于相邻两个棘齿所对应的圆周角度之间。这样，棘齿就会越过棘，卡在另外的凹槽中。
棘齿结构(1111)和棘齿结构(1111)可以调整带棘轮的空心螺杆(134)的位置，从而推动其他结构做平移运动，以此来调整间隙距离。
在一个可选的实施方式中，棘齿为弹簧结构，当减速器(11)输出轴(111)的旋转角度大于相邻两个棘齿所对应的圆周角度时，棘齿就会沿着输出轴(111)的旋转方向越过所述棘轮结构的一个棘，这样可以保证摩擦片磨损间隙补偿装置的每一次补偿都控制在合理范围内。
在一个可选的实施方式中，当两个摩擦片之间的间隙为预设距离时(未损耗)，输出轴在制动过程中的旋转角度就比较小，在相邻两个棘齿所对应的圆周角度之间。这样，棘齿就在原来的凹槽中活动。当两个摩擦片之间的间隙大于预设距离时(损耗)，其旋转角度大，棘齿就会越过棘，卡在另外的凹槽中。当输出轴(111)的旋转运动结束后，即制动松开后，输出轴(111)需要进行回转运动来归位。这时，输出轴(111)的棘齿会带动带棘轮的空心螺杆(134)沿所述回转运动的方向旋转，空心螺杆就会向下平移一些距离，从而推动第一摩擦片(14)朝第二摩擦片(15)平移一个补偿距离，完成因摩擦片损耗而引起的两个摩擦片之间间隙增大的情况，保证制动松开后，两个摩擦片之间的距离固定。
在一个可选的实施方式中，减速器(11)的输出轴(111)上还有花键结构(1112)，该花键结构(1112)可以使减速器(11)带动上螺旋滚道(131)做旋转运动。
在一个可选的实施方式中，制动装置还支撑螺母(135)和推力轴承(136)。支撑螺母(135)用来固定支撑，推力轴承(136)用来减小摩擦力。两者均套设在带棘轮的空心螺母(134)上。其中，推力轴承(136)位于支撑螺母(135)和上螺旋滚道(131)之间。
在一个可选的实施方式中，该制动装置来包括隔热靴结构(17)。隔热靴结构(17)设置于下螺旋滚道(133)和第一摩擦片(14)之间，用于隔绝所述第一摩擦片(14)产生的热量。这样就可以保护螺旋推进机构(13)，避免其他部件的损害。
在一个可选的实施方式中，隔热靴结构包括至少一个凹槽，该凹槽用于通风。这样可以快速带走热量，提高制动装置的散热性能。
在一个可选的实施方式中，滚动体(132)为锥形滚动体，锥形更有利于推动下螺旋滚动(133)做平移运动，在另一个可选的实施方式中，滚动体(132)为圆柱形滚动体。
本申请实施例第二方面提供了一种制动系统，该制动系统包括踏板结构、行程传感器、电子控制器、电机以及如上述第一方面至第一方面任一实施方式所描述的制动装置。
行程传感器安装在踏板结构上，行程传感器与电子控制器连接，电子控制器与电机连接，制动装置与电机相连接。
其中，行程传感器检测踏板结构的踩踏深度信息，并将踩踏深度信息发送至电子控制器。
电子控制器根据踩踏深度信息控制电机运动。
电机运动用于驱动制动装置，使得制动装置产生制动力。
本申请实施例第三方面提供了一种车辆，该车辆包括如上述第二方面所描述的制动系统。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种制动装置的应用场景图；
图2为本申请实施例提供的一种制动系统的系统架构图；
图3为本申请实施例提供的一种制动装置的结构示意图；
图4A为本申请实施例提供的一种隔热靴结构的俯视图；
图4B为本申请实施例提供的一种隔热靴结构的主视图；
图5为本申请实施例提供的另一种制动装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种摩擦片磨损间隙补偿装置的横截面图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种制动装置及车辆，利用滚动体结构将上螺旋滚道的旋转运动转化为下螺旋滚道的平移运动，从而推动摩擦片挤压摩擦盘，产生制动力。用上述推进结构代替了传统的滚珠丝杠结构，减少了整个EMB装置体积的同时还降低了应力。
本发明实施例中所使用的技术术语仅用于说明特定实施例而并不旨在限定本发明。在本文中，单数形式“一”、“该”及“所述”用于同时包括复数形式，除非上下文中明确另行说明。进一步地，在说明书中所使用的用于“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件。
在所附权利要求中对应结构、材料、动作以及所有装置或者步骤以及功能元件的等同形式(如果存在的话)旨在包括结合其他明确要求的元件用于执行该功能的任何结构、材料或动作。本发明的描述出于实施例和描述的目的被给出，但并不旨在是穷举的或者将被发明限制在所公开的形式。
制动系统是指让汽车的行驶速度可以强制降低的一系列专门装置。主要由供能装置、控制装置、传动装置以及制动器四部分组成。具体的，制动系统可以使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，使已停驶的汽车保持不动。其制动器作为制动系统的关键装置，可以利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩，又称摩擦制动器。具体的，摩擦制动器与车身(或车架)相连，制动器中的摩擦元件与车轮(或传动轴)相互摩擦，从而阻止车轮转动或阻止车轮的转动趋势。
制动器按照制动方式可以分为液压制动器和电子机械制动器，电子机械制动器相较于液压制动器，没有制动液体，具有反应快速，性能可靠，安全环保等优点。EMB装置(制动器)是一种用轮端电机推动减速器，继而推动某种旋转运动变直线运动的机械结构，具有布置简洁、响应快、效率高等优点。因此更能满足汽车对安全性、效率等方面的发展需求，尤其能适应汽车的电动化发展需求。
现有的EMB装置，通常利用滚珠丝杠结构来实现旋转运动变直线运动。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成，当滚珠丝杠作为主动体时，滚珠在滚道中循环滚动，这时螺母就会随丝杆的转动角度做直线平移运动。因此，EMB装置就可以利用滚珠丝杠上的螺母推动摩擦元件，产生制动力。
在上述的EMB装置中，滚珠丝杠的丝杠直径巨大，并且多滚道，多滚珠。这都将造成EMB装置的体积与重量巨大，难以安装在车辆上。同时，在滚珠丝杠中，滚珠与滚道的接触为点接触，应力大，很容易造成滚珠丝杠的磨损。而且滚珠丝杠是根据电子控制器来控制丝杠回位的，由于每一次丝杠前推的距离是不固定的，这样需要不断调整电子控制器的指令才能使得丝杠准确回位，这些都将影响EMB装置的可靠性和工作效率。因此，如果获得体积更小、可靠性更高的EMB装置成为亟需解决的问题。
基于上述问题，本申请实施例提供了一种制动装置。利用一种新的螺旋推进机构来代替滚珠丝杠。新的螺旋推进结包括上螺旋滚道、下螺旋滚道以及两者之间的滚动体。滚动体可以将上螺旋滚道的旋转运动转化为下螺旋滚道的平移运动，从而推动摩擦片挤压摩擦盘，产生制动力。下面对该制动装置进行详细的描述。
在介绍本申请实施例提供的制动装置之前，先对该制动装置的应用场景以及该制动装置对应的制动系统进行简单介绍。图1为本申请实施例提供的一种制动装置的应用场景图。如图1所示，该制动装置安装在制动盘上，制动盘则固定在车辆的车轮上。这样，制动器的摩擦元件在车辆行驶时与车轮有一定的间隙。一旦进入制动过程，制动器的摩擦元件与车轮相接触，产生制动力，从而阻止车轮转动或阻止车轮的转动趋势。
图2为本申请实施例提供的一种制动系统的系统架构图。如图2所示，车辆包括踏板结构以及手刹结构。车辆用户通过踩踏踏板或者拉手刹等方式使得车辆进入制动过程。当踏板被踩踏时，行程传感器会感应踏板踩踏深度，将其转化为踏板行程信号传输给控制器。而车辆用户拉手刹时，反馈器也会将该信号传输给控制器。控制器在接收到踏板行程信号或反馈信号后，生成行车制动指令，通过控制电机的旋转运动，来控制四个车轮对应的EMB装置，驱动EMB装置产生制动力，从而阻止车轮转动或阻止车轮的转动趋势。
下面介绍制动装置的结构：
图3为本申请实施例提供的一种制动装置的结构示意图。如图3所示，该制动装置包括减速器(11)、卡钳(12)、螺旋推进机构(13)、第一摩擦片(14)、第二摩擦片(15)和摩擦盘(16)。
其中，减速器(11)的一端与电机连接，另一端与螺旋推进机构(13)连接。减速器的作用是调整电机的转速，并且通过输出轴来驱动螺旋推进机构(13)。
而卡钳(12)是一个空腔结构，用来起固定的作用。螺旋推进机构(13)、第一摩擦片(14)、第二摩擦片(15)包括摩擦盘(16)依次卡设在卡钳(12)的空腔内。如图3所示，卡设的顺序为螺旋推进机构(13)、第一摩擦片(14)、摩擦盘(16)和第二摩擦片(15)，摩擦盘(16)位于两个摩擦片之间。
当车辆进行制动时，电子控制器控制电机旋转，减速器(11)降低电机的转速，并且控制其输出轴做减速后的旋转运动。此时，螺旋推进机构(13)就会将减速器(11)输出轴的旋转运动转化为平移运动，推动第一摩擦片(14)往第二摩擦片(15)的方向做轴向的平移运动。由于卡钳(12)的存在，第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)就会挤压摩擦盘(16)，当摩擦盘(16)被加紧之后，摩擦盘(16)与车辆车轮之间产生很大的摩擦力，即制动力，该制动力就会阻止车轮转动或阻止车轮的转动趋势，从而使得行驶中的汽车减速甚至停车，又或是使下坡行驶的汽车速度保持稳定，使已停驶的汽车保持不动等。
其中，该制动装置还可以包括隔热靴结构(17)。该隔热靴结构(17)也卡设在卡钳(12)的空腔内，位于螺旋推进机构(13)和第一摩擦片(14)之间。隔热靴结构(17)的作用是，隔绝第一摩擦片(14)在挤压摩擦盘(16)时产生的热量。这样就可以保护螺旋推进机构(13)，避免其受到损害，从而提高制动装置的使用寿命。
示例型的，该隔热靴结构(17)包括至少一个凹槽，该凹槽用于通风。这样就可以通过凹槽中流通的空气快速带走热量，进一步的提高制动装置的散热性能。具体的，该隔热靴结构(17)的俯视图如图4A所示，该隔热靴结构(17)的主视图如图4B所示。
其中，该制动装置还包括摩擦片磨损间隙补偿装置。可以理解的，汽车在制动时，螺旋推进机构(13)推动第一摩擦片(14)朝着第二摩擦片(15)平移。而制动松开时，第一摩擦片(14)又需要沿着远离第二摩擦片(15)的方向回位，以便进行下一次的制动过程。第一摩擦片(14)每一次回位后，都需要保证第一摩擦片(14)与第二摩擦片(15)之间的距离相等。这是因为，电机的固定转速会推动第一摩擦片移动固定的距离，保证第一摩擦片(14)与第二摩擦片(15)之间的距离才能保证每一次制动下，第一摩擦片(14)都能和第二摩擦片(15)一起夹紧摩擦盘(16)。然而，第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)在使用过程中会发生磨损。这样，在发生磨损后，若第一摩擦片(14)还按照原来的方式进行回位，就会造成回位后的第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间的距离增大，影响下一次制动。
由上述描述可以看出，磨损后的第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间的距离为原来的距离加上第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)的磨损厚度。而摩擦片磨损间隙补偿装置就是用来补偿该磨损厚度的。通过摩擦片磨损间隙补偿装置来调整第一摩擦片(14)的回位位置，保证第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间的距离仍为原来的距离，提高整个制动装置的制动能力。
下面对螺旋推进机构(13)和摩擦片磨损间隙补偿装置的具体结构进行介绍：
图5为本申请实施例提供的另一种制动装置的结构示意图。如图5所示，该制动装置的螺旋推进机构(13)包括上螺旋滚道(131)、滚动体(132)和下螺旋滚道(133)。
其中，滚动体(132)位于上螺旋滚道(131)和下螺旋滚道(133)之间，与上螺旋滚道(131)以及下螺旋滚道(133)的接触方式为线接触形式。示例性的，滚动体(132)为锥形，该锥形滚动体的侧面与上螺旋滚道(131)和下螺旋滚道(133)接触，即平放在上螺旋滚道(131)和下螺旋滚道(133)之间。示例性的，滚动体(132)也可以为圆柱形。
可以理解的，上螺旋滚道(131)会被减速器(11)的输出轴带动做旋转运动。当上螺旋滚道(131)在与轴向垂直的方向上做旋转运动时，滚动体(132)就会在与轴向垂直的平面上进行滚动，此时将会推动下螺旋滚道(133)进行运动。而下螺旋滚道(133)的轴向固定，会沿着轴向，即朝着第一摩擦片(14)的方向进行平移运动。这样就可以推动第一摩擦片(14)朝着第二摩擦片(15)做直线运动，从而挤压摩擦盘(16)，当摩擦盘(16)被夹紧后，就可以产生制动力。即利用摩擦力使汽车的车轮停止运动。
而摩擦片磨损间隙补偿装置则包括减速器(11)的输出轴(111)上的棘齿结构(1111)以及带棘轮的空心螺杆(134)。由图5可以看出，该输出轴(111)需要插入带棘轮的空心螺杆(134)的空腔内，即带棘轮的空心螺杆(134)是套设在输出轴(111)外侧的。
下面对棘齿结构(1111)和带棘轮的空心螺杆(134)的棘轮结构(1341)进行介绍。如图5所示，棘齿结构(1111)位于输出轴(111)上，包括围绕输出轴(111)一圈的棘齿。其中，每一个棘齿都为弹簧结构，并且突出于输出轴(111)。示例性的。当输出轴(111)沿着正方向带动棘齿旋转时，该棘齿在遇到阻碍物时，就可以被压下，而输出轴(111)沿着反方向带动棘齿旋转时，该棘齿在遇到阻碍物时则不能被压下。
而棘轮结构(1341)则位于带棘轮的空心螺杆(134)的空腔内，即分布在空腔的内表面。棘轮结构(1341)包括该内表面的一圈棘，棘也为突出于内表面的结构，每两个相邻的棘之间会形成一个凹槽。其中，棘齿结构(1111)和棘轮结构(1341)是对应的。当带棘轮的空心螺杆(134)套设在输出轴(111)上时，棘齿结构(1111)中的每一个棘齿都卡在棘轮结构(1341)形成的凹槽内。该结构的横截面如图6所示。
此外，该制动装置还包括输出轴(111)上的花键结构(1112)、支撑螺母(135)和推力轴承(136)。其中，花键结构(1112)是用来带动上螺旋滚道(131)做旋转运动的结构。而支撑螺母(135)和推力轴承(136)都套设在带棘轮的空心螺母(134)上，推力轴承(136)位于支撑螺母(135)和上螺旋滚道(131)之间。其中，支撑螺母(135)起固定支撑的作用，而推力轴承(136)则是为了减小摩擦力，使得上螺旋滚道(131)能够更轻松的进行旋转运动。
结合图5所述的制动器的具体结构，对制动器的整个制动过程进行详细的介绍：
(一)第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)未发生磨损：
制动器进入制动过程，减速器(11)的输出轴(111)做旋转运动，通过花键结构(1112)带动上螺旋滚道(131)做旋转运动，然后通过滚动体(132)推动下螺旋滚道(133)做平移运动，从而推动第一摩擦片(14)朝着第二摩擦片(15)的方向平移，从而挤压摩擦盘(16)，产生制动力。
当制动松开后，即车辆需要行驶，无需制动力时，减速器(11)的输出轴(111)就会做相对于原来旋转运动的回旋运动，然后控制第一摩擦片(14)回位，保证第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间的间隙距离相等，便于下一次产生制动力。
在该过程中，减速器(11)的输出轴(111)所做的旋转运动的旋转角度一般比较小，不超过棘齿结构(1111)中两个相邻的棘齿于输出轴(111)横截面的圆心所形成的圆周角度。这样，棘齿结构(1111)中的每一个棘齿都在棘轮结构(1341)相邻两个棘形成的凹槽之间。即棘齿初始状态下在某个凹槽内，而整个制动的过程中，该棘齿仍然在该凹槽里面运动。这样，带棘轮的空心螺杆(134)将保持静止状态。因此，电机只需要保持固定的回旋速度和回旋时间，第一摩擦片(14)就可以成功回位。
(二)第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)发生磨损：
可以理解的，第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)发生磨损时，若仍然按照未磨损时的方式进行第一摩擦片(14)的回位，即使第一摩擦片(14)回到初始的状态，第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间间隙距离也会增大。相较于原来的间隙距离，磨损后该间隙距离将会增大第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)的磨损厚度。为了保证每一次制动的可靠性，制动装置就需要对多出来的间隙距离进行补偿，这样才能保证在制动过程中，第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)夹紧摩擦盘(16)，产生足够的制动力。
而摩擦片磨损间隙补偿装置就是对该多出来的间隙距离进行补偿的结构。当第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)发生磨损时，减速器(11)的输出轴(111)所做的旋转运动的旋转角度需要增大，才能使得第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)夹紧摩擦盘(16)。这时，该旋转角度将会超过棘齿结构(1111)中两个相邻的棘齿于输出轴(111)横截面的圆心所形成的圆周角度。这样，棘齿结构(1111)中的每一个棘齿都将越过棘轮结构中的棘。示例性的，每一个棘齿都将沿着输出轴(111)旋转运动的方向越过棘轮结构的一个棘。棘齿将不在初始的个凹槽内运动，而是运动到旋转方向相邻的另一个凹槽中。
这样，当制动松开后，所述输出轴(111)做与旋转运动相对的回旋运动，由于棘齿在回旋方向上不能被压下，因此棘齿会推着棘运动，这时带棘轮的空心螺杆(134)将会被旋转，相较于输出轴(111)朝第一摩擦片(14)平移了一点距离。这时，带棘轮的空心螺杆(134)会推动第一摩擦片(14)朝着第二摩擦片(15)的方向平移一点距离。此时，若电机仍然保持固定的回旋速度和回旋时间，第一摩擦片(14)也不能回位，而是相较于未发生磨损时第一摩擦片(14)的位置，往第二摩擦片(15)的方向平移了一点距离，该距离正好补偿第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)的磨损厚度，保证第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间的间隙距离为固定值，提高制动系统的可靠性。
可以看出，上述摩擦片磨损间隙补偿装置是纯机械的补偿机构，无需电子器件的介入就能实现对磨损间隙的补偿。这样，制动系统的电机的回转转速、以及控制器的控制指令都无需进行调整，摩擦片磨损间隙补偿装置仍可以保证第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)在制动前的距离固定，提高整个制动装置的可靠性以及工作效率。
本申请实施例还提供了一种制动系统，该制动系统包括踏板结构、行程传感器、电子控制器、电机以及如上述图3至图5所描述实施例中任一项的制动装置。
其中，行程传感器安装在踏板结构上，行程传感器与电子控制器连接，电子控制器与电机连接，制动装置与电机相连接。
行程传感器检测踏板结构的踩踏深度信息，并将踩踏深度信息发送至电子控制器。
电子控制器根据踩踏深度信息控制电机运动。
电机运动用于驱动制动装置，使得制动装置产生制动力。
本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括如上述的制动系统。
本发明实施例中所使用的技术术语仅用于说明特定实施例而并不旨在限定本发明。在本文中，单数形式“一”、“该”及“所述”用于同时包括复数形式，除非上下文中明确另行说明。进一步地，在说明书中所使用的用于“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件。
在所附权利要求中对应结构、材料、动作以及所有装置或者步骤以及功能元件的等同形式(如果存在的话)旨在包括结合其他明确要求的元件用于执行该功能的任何结构、材料或动作。本发明的描述出于实施例和描述的目的被给出，但并不旨在是穷举的或者将被发明限制在所公开的形式。

Claims (12)

1.一种制动装置，其特征在于，所述制动装置包括：
减速器(11)、卡钳(12)、螺旋推进机构(13)、第一摩擦片(14)、第二摩擦片(15)和摩擦盘(16)；所述减速器(11)与所述螺旋推进机构(13)连接；
所述卡钳(12)为空腔结构；所述螺旋推进机构(13)、所述第一摩擦片(14)、所述摩擦盘(16)和所述第二摩擦片(15)依次位于所述卡钳(12)的空腔内；所述摩擦盘(16)位于所述第一摩擦片(14)和所述第二摩擦片(15)之间；
所述螺旋推进机构(13)包括上螺旋滚道(131)、滚动体(132)和下螺旋滚道(133)；所述滚动体(132)位于所述上螺旋滚道(131)和所述下螺旋滚道(133)之间，所述滚动体(132)与所述上螺旋滚道(131)以及所述下螺旋滚道(133)的接触方式为线接触形式；
所述螺旋推进机构(13)用于将所述减速器(11)的输出轴(111)的旋转运动转换为所述下螺旋滚道(133)的平移运动，从而推动所述第一摩擦片(14)与所述第二摩擦片(15)挤压所述摩擦盘(16)，产生制动力。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括摩擦片磨损间隙补偿装置；
所述摩擦片间隙补偿装置包括所述输出轴(111)上的棘齿结构(1111)和带棘轮的空心螺杆(134)；
其中，所述输出轴(111)插入所述带棘轮的空心螺杆(134)的空腔内。
3.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述棘齿结构(1111)包括所述输出轴(111)上的一圈棘齿，所述棘轮结构(1341)包括所述带棘轮的空心螺杆(134)的内表面上的一圈棘；其中，相邻两个棘齿之间的距离相等，相邻两个棘之间的距离相等；
当所述第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间的间隙为预设距离时，所述输出轴(111)所做的所述旋转运动的旋转角度在相邻两个棘齿所对应的圆周角度之间；
当所述第一摩擦片(14)和第二摩擦片(15)之间的间隙大于所述预设距离时，所述输出轴(111)所做的所述旋转运动的旋转角度大于所述相邻两个棘齿所对应的圆周角度。
4.根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于，所述棘齿为弹簧结构；当所述输出轴(111)的所述旋转运动的旋转角度大于所述相邻两个棘齿所对应的圆周角度时，所述棘齿沿着所述旋转运动的方向越过所述棘轮结构的一个棘。
5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，
所述输出轴(111)用于在所述旋转运动结束后，进行回转运动；
所述输出轴(111)用于在进行所述回转运动过程中，通过所述棘齿带动所述带棘轮的空心螺杆(134)沿所述回转运动的方向旋转，从而推动所述第一摩擦片(14)朝所述第二摩擦片(15)平移一个补偿距离。
6.根据权利要求1到5所述的任一项制动装置，其特征在于，所述减速器(11)的输出轴(111)上还包括花键结构(1112)；所述减速器用于(11)通过所述花键结构(1112)带动所述上螺旋滚道(131)做旋转运动。
7.根据所述权利要求2至6任一项所述的制动装置，其特征在于，所述摩擦片间隙补偿装置还包括：支撑螺母(135)和推力轴承(136)；
其中，所述支撑螺母(135)和推力轴承(136)套设在所述带棘轮的空心螺母(134)上，所述推力轴承(136)位于所述支撑螺母(135)和所述上螺旋滚道(131)之间。
8.根据所述权利要求1至7任一项所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括隔热靴结构(17)；
所述隔热靴结构(17)位于所述下螺旋滚道(133)和所述第一摩擦片(14)之间；所述隔热靴结构用于隔绝所述第一摩擦片(14)产生的热量。
9.根据权利要求6所述的制动装置，其特征在于，所述隔热靴结构包括有至少一个凹槽，所述凹槽用于通风。
10.根据权利要求1至9任一项所述的制动装置，其特征在于，所述滚动体(132)为锥形滚动体或者圆柱形滚动体。
11.一种制动系统，其特征在于，踏板结构、行程传感器、电子控制器、电机以及如权利要求1至10任一项所述的制动装置；
所述行程传感器安装在所述踏板结构上，所述行程传感器与所述电子控制器连接，所述电子控制器与所述电机连接，所述制动装置与所述电机相连接；
其中，所述行程传感器用于检测所述踏板结构的踩踏深度信息，并将所述踩踏深度信息发送至所述电子控制器；
所述电子控制器用于根据所述踩踏深度信息控制所述电机运动；
所述电机运动用于驱动所述制动装置，使得所述制动装置产生制动力。
12.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求11所述的制动系统。
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