CN112109837A - 制动装置及车轮组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制动装置及车轮组件。在该制动装置中，不设置单独的球状锁定件，而是通过致动杆和导向套中的一者的凸部与另一者的凹部彼此配合，实现防止致动杆相对于导向套进行枢转的过程中致动杆脱出的功能。而且通过上述结构，致动杆的凸部和导向套的凹部之间的接触面积可以设置得足够大，即使在制动力矩较大的情况下也不会损坏致动杆和导向套。进一步地，根据本发明的制动装置相比背景技术中说明的制动装置的结构简单，易于装配。

Description

制动装置及车轮组件

技术领域

本发明涉及车辆的制动领域，更具体地涉及用于车辆的制动装置以及包括该制动装置的车轮组件。

背景技术

对于用于车辆、尤其是电动踏板车等双轮车的车轮组件，需要尽可能紧凑地将适配的制动装置集成到车轮组件中。在这种制动装置中，用于传递致动力的致动杆与导向套之间利用单独的球状锁定件进行锁定，以防止致动杆在相对于导向套的枢转过程中脱出。

但是，锁定件与致动杆和导向套之间的接触面积过小，因此在产生大制动力矩的情况下，将导致锁定件与致动杆和导向套之间的压力过大，容易损坏致动杆和导向套。而且锁定件、致动杆和导向套这样的连接结构及其安装过程也较复杂。

发明内容

鉴于上述背景技术中描述的问题而做出了本发明。本发明的目的在于提供一种新型的制动装置，其能够避免上述背景技术中说明的由于球状锁定件导致动杆和导向套容易损坏的问题。本发明的另一个目的在于提供包括制动装置的车轮组件。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。

本发明提供了一种如下的制动装置，其用于制动能够相对于车轴转动的轮毂，所述制动装置包括：

导向套，所述导向套以同轴且抗扭的方式套装于所述车轴，所述导向套包括彼此固定的套筒部和凸缘部；

压板，所述压板以同轴且抗扭的方式套装于所述套筒部，并且能够相对于所述导向套在所述车轴的轴向上进行预定范围的往复运动；以及

致动杆，所述致动杆在所述轴向上被夹在所述凸缘部和所述压板之间，所述致动杆支承于所述套筒部，

所述凸缘部和所述致动杆中的一者形成有凹部，所述凸缘部和所述致动杆中的另一者形成有朝向所述凹部凸出的凸部，所述凸部与所述凹部耦合，使得所述致动杆能够绕着所述凹部和所述凸部两者的耦合部位相对于所述导向套进行枢转运动，所述致动杆经由所述枢转运动对所述压板施加作用力。

优选地，所述凹部和所述凸部两者均形成为沿着与所述轴向和所述一个径向正交的方向延伸的条状，并且所述凹部和所述凸部两者的外轮廓均形成为圆弧形状。

更优选地，所述凸缘部的面向所述致动杆的轴向端面形成有台阶部，所述凹部形成于所述台阶部，并且所述台阶部与所述致动杆之间形成供所述致动杆进行枢转运动的避让空间。

更优选地，所述套筒部形成有与所述凸缘部邻接的大径部和远离所述凸缘部的小径部，所述小径部的外周面形成有至少一个键部，所述压板形成有与所述键部对应安装的凹槽，使得所述压板以抗扭的方式设置于所述小径部。

更优选地，所述致动杆具有两个叉臂部，所述两个叉臂部之间形成的槽与所述大径部对应装配，使得在所述致动杆被所述套筒部支承的状态下所述两个叉臂部部分地环绕所述大径部。

更优选地，所述制动装置还包括被压板，其以在所述轴向上与所述压板相对的方式固定于所述轮毂，所述被压板与所述压板能够摩擦接合/分离。

更优选地，所述制动装置还包括抵接于所述压板以对所述压板施加远离所述被压板的作用力的弹性件。

更优选地，所述制动装置还包括推力轴承，所述推力轴承包括能够彼此相对转动的外圈和内圈，所述外圈固定于所述被压板，所述内圈固定于所述车轴，所述弹性件的轴向一端抵接于所述压板且轴向另一端抵接于所述内圈。

更优选地，所述制动装置还包括多个连接件，所述多个连接件将所述被压板和所述外圈的径向外侧部分固定于所述轮毂。

本发明提供了一种如下的车轮组件，所述车轮组件包括车轴、轮毂和根据以上技术方案中任意一项技术方案所述的制动装置。

通过采用上述的技术方案，本发明提供了一种新型的制动装置及车轮组件，在该制动装置中，不设置单独的球状锁定件，而是通过致动杆和导向套中的一者的凸部与另一者的凹部彼此配合，实现防止致动杆相对于导向套进行枢转的过程中致动杆脱出的功能。而且通过上述结构，致动杆的凸部和导向套的凹部之间的接触面积可以设置得足够大，即使在制动力矩较大的情况下也不会损坏致动杆和导向套。进一步地，根据本发明的制动装置相比背景技术中说明的制动装置的结构简单，易于装配。

附图说明

图1是包括根据本发明的一实施方式的制动装置的车轮组件的剖视示意图。

图2a是示出了图1中所示的制动装置的导向套的立体结构的示意图；图2b是示出了图1中所示的制动装置的致动杆的立体结构的示意图；图2c是示出了图2a中的导向套和图2b中的致动杆两者的组装状态的示意图。

附图标记说明

1导向套 11套筒部 111大径部 112小径部 113键部 12凸缘部 121台阶部 122凹部 1h中央通孔

2致动杆 21主体部 22叉臂部 23凸部

3压板 4被压板 5推力轴承 51外圈 52内圈 6弹性件 7连接件

P避让空间 S车轴 C车架 W轮毂 B径向轴承

A轴向 R径向。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

以下参照附图说明包括根据本发明的制动装置的车轮组件的具体结构。在附图中，除非另有说明，否则轴向、径向和周向分别是指车轮组件的车轴的轴向、径向和周向；轴向一侧是指图1中的左侧，轴向另一侧是指图1中的右侧。另外，两个部件之间“抗扭”地连接表示两个部件以不能相对转动的方式连接。

如图1所示，车辆组件包括车轴S、与车轴S相对固定的车架C、能够相对于车轴S转动的轮毂W以及根据本发明的一实施方式的制动装置。该车轮组件还包括位于轮毂W的内部的轮毂电机***以用于驱动轮毂W转动。根据本发明的制动装置安装在轮毂W的轴向一侧的位置，用于实现轮毂W相对于车轴S的制动。

如图1所示，根据本发明的一实施方式的制动装置包括导向套1、致动杆2、压板3、被压板4、推力轴承5、弹性件6和连接件7。

在本实施方式中，在轴向A上，导向套1相对于制动装置的其它组件设置在远离轮毂W的一侧。导向套1形成有沿着轴向A贯通的中央通孔1h，使得导向套1以同轴且抗扭的方式套装于车轴S，从而导向套1与车轴S相对固定并且导向套1被车轴S支撑。具体地，如图2a所示，导向套1包括同轴布置且形成为一体的套筒部11和凸缘部12，套筒部11位于凸缘部12的轴向另一侧。

套筒部11形成有与凸缘部12邻接的大径部111和远离凸缘部12的小径部112，大径部111的外径大于小径部112的外径。进一步地，套筒部11还形成有位于的小径部112的外周面的沿着轴向A延伸的两个键部113，两个键部113以间隔180度圆心角的方式沿着周向布置，各键部113的外周面与大径部111的外周面平齐。两个键部113与压板3形成的凹槽对应装配使得压板3以抗扭的方式设置于小径部112。

凸缘部12从套筒部11的轴向一侧端朝向径向外侧延展，凸缘部12的轴向另一侧端面的上部形成有台阶部121。进一步地，在凸缘部12的台阶部121处形成有凹部122，凹部122形成为沿着与轴向A和一个径向R(图1中的上下方向，下同)正交的方向延伸的条状，并且凹部122的外轮廓形成为圆弧形状。凸缘部12的凹部122与致动杆2的凸部23配合安装，使得致动杆2绕着凹部122和凸部23两者的耦合部位进行枢转运动并且不会脱出。另外，如图1所示，凸缘部12的台阶部121与致动杆2之间形成了避让空间P，允许致动杆2进行范围足够大的枢转运动。

在本实施方式中，在轴向A上，致动杆2被夹在导向套1的凸缘部12和压板3之间，并且致动杆2以其长度方向沿着车轴S的一个径向R延伸的方式被支承于导向套1的套筒部11的大径部111(如图2c所示)。具体地，如图2b所示，致动杆2包括形成为一体的主体部21、叉臂部22和凸部23。

主体部21的一端形成有用于与例如连接拉索连接的孔，该连接拉索还与车辆的制动操作组件(例如制动手柄)相连，使得来自制动操作组件的作用力能够经由连接拉索传递到致动杆2以驱动致动杆2进行枢转运动。主体部21的另一端与两个叉臂部22相连。

两个叉臂部22从主体部21的另一端沿着致动杆2的长度方向延伸。两个叉臂部22以间隔开的方式并排配置，使得在它们之间形成与套筒部11的大径部111对应装配的槽，进而在套筒部11的大径部111支承致动杆2的状态下两个叉臂部22部分地环绕套筒部11的大径部111。

凸部23形成于主体部21与叉臂部22两者的交界部位处且在致动杆2的宽度方向上位于致动杆2的中央部位。该凸部23形成为沿着与轴向A和一个径向R正交的方向延伸的条状并且凸部23的外轮廓形成为圆弧形状，使得凸部23与导向套1的凹部122的形状相匹配。这样，通过凸部23和凹部122两者的配合装配，致动杆2与导向套1至少在轴向A和一个径向R上相对固定而不会脱出的同时，能够绕着凹部122和凸部23两者的耦合部位进行枢转运动。

在本实施方式中，压板3和被压板4呈环形形状且同轴布置。被压板4的面向压板3的轴向一侧端面设置有摩擦元件，使得压板3与被压板4构成用于产生摩擦制动力矩的制动摩擦副。具体地，压板3形成有与导向套1的套筒部11的键部113对应安装的凹槽，使得压板3以同轴且抗扭的方式套装于导向套1的套筒部11的小径部112。另外，借助于键部113的引导，压板3能够相对于导向套1在轴向A上运动，从而使得压板3能够与被压板4摩擦接合/分离。被压板4通过连接件7被固定于轮毂W。

在本实施方式中，推力轴承5包括外圈51和内圈52以及位于外圈51和内圈52之间的滚动体(未示出)。借助于滚动体，外圈51和内圈52能够彼此相对转动。如图1所示，外圈51形成为曲折形状，使得外圈51的径向内侧部分位于内圈52的轴向一侧而外圈51的径向外侧部分位于被压板4的轴向另一侧。外圈51的径向内侧部分抵接于内圈52，外圈51的径向外侧部分与被压板4一起经由连接件7固定于轮毂W。内圈52抗扭地套设在车轴S，并且内圈52经由垫圈抵接用于支承轮毂W的径向轴承B的内圈的同时还抵接导向套1的套筒部11。

在本实施方式中，弹性件6为圆柱螺旋弹簧。弹性件6套装于导向套1的套筒部11并且弹性件6的轴向一侧端抵接于压板3而轴向另一侧端抵接于内圈52，使得利用弹性件6始终对压板3施加远离被压板4的作用力。

在本实施方式中，多个连接件7将被压板4、推力轴承5的外圈51以及轮毂W固定连接在一起。具体地，被压板4和推力轴承5的外圈51形成有与连接件7对应的通孔，被压板4的通孔为阶梯孔，连接件7可以从轴向一侧穿过被压板4的阶梯孔并伸入推力轴承5的外圈51的通孔中。连接件7的一端抵接在被压板4的阶梯孔的台阶处，连接件7的另一端旋入到轮毂W中。在本实施方式中，连接件7可以是螺栓。

通过采用上述结构，制动装置的导向套1、压板3、推力轴承5的内圈52以及弹性件6不能相对于车轴S转动，制动装置的被压板4和推力轴承5的外圈51随着轮毂W一起相对于车轴S转动。致动杆2能够相对于导向套1在预定范围内枢转以使得压板3在轴向A上朝向被压板4运动。

在制动装置处于非制动状态时，利用弹性件6施加的作用力，压板3和被压板4保持分离。在这种情况下，轮毂W能够相对车轴S以及车架C转动。

在车辆的驾驶员操作制动操作组件(例如制动手柄)时，作用力通过连接拉索被传递至致动杆2，致动杆2绕着凸部23与导向套1的凹部122的耦合部位相对于导向套1进行枢转转动(在图1中致动杆2整体绕着该耦合部位进行逆时针转动)，由此致动杆2的两个叉臂部22克服弹性件6的作用力，推动压板3沿着轴向A朝向被压板4移动，最终使压板3和被压板4实现摩擦接合。此时制动装置处于制动状态，由此产生的摩擦力矩能够使得轮毂W减速直至停止。当不再需要制动时，车辆的驾驶员释放制动操作组件，致动杆2返回图1所示的初始位置，弹性件6的作用力推动压板3，使得压板3与被压板4分离，解除制动状态。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本发明的范围。另外，还进行如下补充说明。

(i)虽然在以上的具体实施方式中说明了导向套1的凸缘部12形成凹部122且致动杆2形成于该凹部122配合的凸部23，但是本发明不限于此。导向套的凸缘部可以形成凸部，相对应地致动杆可以形成与该凸部配合的凹部。

(ii)在本发明中，制动装置的各个部件能够紧凑地布置在非常小的轴向空间，由此制动装置的轴向尺寸非常小。此外，制动装置在此具有简单的结构，易于组装和拆卸。制动装置尤其采用致动杆形式的机械致动方式，避免了在液压式致动方案中可能出现的液压介质泄漏的情况，潜在故障少并且工作可靠性高。

(iii)另外，在本发明中，当压板3和被压板4开始接触时，借助推力轴承5的外圈51承载由压板3向被压板4施加的轴向接合力，外圈51处的轴向接合力在此传递至内圈52然后传递至径向轴承B的内圈，进而传递至车轴S以及车架C。轴向接合力不会全部作用至轮毂W，因而用于支撑轮毂W的径向轴承B的外圈相对于径向轴承B的内圈不易产生轴向错位。此外，推力轴承5的内圈52经由垫圈抵接径向轴承B的内圈，从而能够减小对径向轴承B的内圈的磨损。

(iv)在根据本发明的制动装置中，导向套1与致动杆2的结构更简单且更容易进行装配和拆卸。而且导向套1的凹部122与致动杆2的凸部23之间的接触面积显著增大，因此降低了在产生大制动力矩的情况下容易导致导向套1和致动杆2发生故障的风险。

Claims (10)

1.一种制动装置，其用于制动能够相对于车轴(S)转动的轮毂(W)，所述制动装置包括：

导向套(1)，所述导向套(1)以同轴且抗扭的方式套装于所述车轴(S)，所述导向套(1)包括彼此固定的套筒部(11)和凸缘部(12)；

压板(3)，所述压板(3)以同轴且抗扭的方式套装于所述套筒部(11)，并且能够相对于所述导向套(1)在所述车轴(S)的轴向(A)上进行预定范围的往复运动；以及

致动杆(2)，所述致动杆(2)在所述轴向(A)上被夹在所述凸缘部(12)和所述压板(3)之间，所述致动杆(2)支承于所述套筒部(11)，

所述凸缘部(12)和所述致动杆(2)中的一者形成有凹部(122)，所述凸缘部(12)和所述致动杆(2)中的另一者形成有朝向所述凹部(122)凸出的凸部(23)，所述凸部(23)与所述凹部(122)耦合，使得所述致动杆(2)能够绕着所述凹部(122)和所述凸部(23)两者的耦合部位相对于所述导向套(1)进行枢转运动，所述致动杆(2)经由所述枢转运动对所述压板(3)施加作用力。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述凹部(122)和所述凸部(23)两者均形成为沿着与所述轴向(A)和一个径向(R)正交的方向延伸的条状，并且所述凹部(122)和所述凸部(23)两者的外轮廓均形成为圆弧形状。

3.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述凸缘部(12)的面向所述致动杆(2)的轴向端面形成有台阶部(121)，所述凹部(122)形成于所述台阶部(121)，并且所述台阶部(121)与所述致动杆(2)之间形成供所述致动杆(2)进行枢转运动的避让空间(P)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制动装置，其特征在于，所述套筒部(11)形成有与所述凸缘部(12)邻接的大径部(111)和远离所述凸缘部(12)的小径部(112)，所述小径部(112)的外周面形成有至少一个键部(113)，所述压板(3)形成有与所述键部(113)对应安装的凹槽，使得所述压板(3)以抗扭的方式设置于所述小径部(112)。

5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，所述致动杆(2)具有两个叉臂部(22)，所述两个叉臂部(22)之间形成的槽与所述大径部(111)对应装配，使得在所述致动杆(2)被所述套筒部(11)支承的状态下所述两个叉臂部(22)部分地环绕所述大径部(111)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括被压板(4)，其以在所述轴向(A)上与所述压板(3)相对的方式固定于所述轮毂(W)，所述被压板(4)与所述压板(3)能够摩擦接合/分离。

7.根据权利要求6所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括抵接于所述压板(3)以对所述压板(3)施加远离所述被压板(4)的作用力的弹性件(6)。

8.根据权利要求7所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括推力轴承(5)，所述推力轴承(5)包括能够彼此相对转动的外圈(51)和内圈(52)，所述外圈(51)固定于所述被压板(4)，所述内圈(52)固定于所述车轴(S)，所述弹性件(6)的轴向一端抵接于所述压板(3)且轴向另一端抵接于所述内圈(52)。

9.根据权利要求8所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括多个连接件(7)，所述多个连接件(7)将所述被压板(4)和所述外圈(51)的径向外侧部分固定于所述轮毂(W)。

10.一种车轮组件，所述车轮组件包括车轴(S)、轮毂(W)和根据权利要求1至9中任一项所述的制动装置。

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