CN112460171B - 一种电动轮用鼓式驻车制动器总成及电动轮车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动轮用鼓式驻车制动器总成，包括：制动鼓，与电机的转子刚性连接；鼓式制动器，位于电机的内部，与电机后端盖固定连接；制动缸，位于电机的外部，与电机前端盖固定连接；活塞，设置在制动缸内；活塞包括活塞前端和活塞后端，活塞前端与制动缸形成液压油注入空间；制动缸上设有油孔，油孔用于连接液压控制机构；弹簧，设置在活塞后端与电机后端盖之间；拉线，拉线的一端连接活塞后端，拉线的另一端连接鼓式制动器；拉线用于控制鼓式制动器的制动蹄接触或远离制动鼓；上述鼓式驻车制动器总成占用电动轮的内部空间少，质量轻，能够满足电动轮进一步小型化的设计需求。

Description

一种电动轮用鼓式驻车制动器总成及电动轮车辆

技术领域

本申请涉及电动轮车辆技术领域，尤其涉及一种电动轮用鼓式驻车制动器总成及电动轮车辆。

背景技术

电动轮车辆使用的电动轮是将电机和车轮集成为一体的驱动轮，可以实现车辆的车轮独立驱动。鼓式制动器是一种常用于实现车辆驻车的制动器，主流为内张式，鼓式制动器的刹车蹄位于制动轮内侧，在刹车的时候控制制动蹄向外张开，摩擦制动轮内侧的制动鼓，以达到驻车的目的。根据制动蹄张开结构形式的不同，又可分为轮缸式制动器和凸轮式制动器；轮缸式制动器以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置，多为液压制动***所采用；凸轮式制动器以凸轮作为促动装置，多为气压制动***所采用。

无论是轮缸式还是凸轮式制动器，制动器的制动结构主体均需要设置在电动轮内部，故而占用电动轮内部大量空间，造成电动轮整体设计困难，在一些电动轮小型化的设计场景下成为明显的制约因素。因此，需要一种新的电动轮驻车制动器总成，在满足驻车功能要求的同时，占用更少的电动轮内部空间，以适应电动轮小型化的设计需求。

发明内容

本发明提供了一种电动轮用鼓式驻车制动器总成及电动轮车辆，以解决或者部分解决现有的电动轮用鼓式制动器占用电动轮内大量空间，影响电动轮小型化设计的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动轮用鼓式驻车制动器总成，电动轮包括电机，鼓式驻车制动器总成包括：

制动鼓，与电机的转子刚性连接；

鼓式制动器，位于电机的内部，与电机后端盖固定连接；

制动缸，位于电机的外部，与电机前端盖固定连接；

活塞，设置在制动缸内；活塞包括活塞前端和活塞后端，活塞前端与制动缸形成液压油注入空间；制动缸上设有油孔，油孔用于连接液压控制机构；

弹簧，设置在活塞后端与电机后端盖之间；

拉线，拉线的一端连接活塞后端，拉线的另一端连接鼓式制动器；拉线用于控制鼓式制动器的制动蹄接触或远离制动鼓；

其中，在车辆驻车时，制动缸排出液压油，弹簧伸长以使拉线张紧，鼓式制动器的制动蹄接触制动鼓；在车辆解除驻车时，制动缸内被注入液压油，弹簧压缩以使拉线松弛，鼓式制动器的制动蹄远离制动鼓。

可选的，鼓式驻车制动器总成还包括滑块，滑块位于制动缸与鼓式制动器之间；拉线通过滑块导向。

可选的，在制动缸的后端内嵌有预设长度的限位套，限位套用于限制活塞的压缩行程。

可选的，制动缸的前端设有第一螺孔，第一螺孔上套设第一螺塞。

进一步的，鼓式驻车制动器总成还包括螺栓，螺栓用于穿过第一螺孔，以使活塞压缩弹簧解除驻车。

进一步的，在第一螺孔与第一螺塞之间设有第一密封机构。

可选的，活塞在轴向上设有第二螺孔，第二螺孔上套设有第二螺塞。

进一步的，在第二螺孔与第二螺塞之间设有第二密封机构。

可选的，活塞与制动缸之间设有第三密封机构。

基于前述技术方案相同的发明构思，本发明还提供了一种电动轮车辆，电动轮车辆中的电动轮包括上述技术方案中任一项的鼓式驻车制动器总成。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种电动轮用鼓式驻车制动器总成，包括：制动鼓、鼓式制动器、制动缸、活塞、弹簧、拉线；通过制动鼓与电机转子的刚性连接，充分利用转子的内部空间，有利于缩小电动轮的体积；通过将制动缸设置在电机前端盖的外侧，属于独立总成，在便于维修的同时，不会占用电动轮的内部空间，且与传统的驻车气室相比，制动缸占用空间小，可靠性高；制动缸通过弹簧、拉线结构控制安装在电机内的鼓式制动器制动或解除制动；与传统的轮缸式制动器或凸轮式制动器相比，通过外置制动缸、利用线拉鼓式制动器的制动结构，使鼓式制动器内不再需要设置控制制动蹄动作的制动轮缸或制动气室，从而显著减小了鼓式制动器的空间结构，以使鼓式制动器能够布置在电动轮电机的狭小空间内；总的来说，本实施例提供的电动轮用鼓式驻车制动器总成，占用电动轮的内部空间少，质量轻，方便维护，能够满足电动轮进一步小型化的设计需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的电动轮用鼓式驻车制动器总成的结构示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的制动缸的结构示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的在制动杆中***螺栓的示意图；

附图标记说明：

1、制动鼓；2、转子；3、电机前端盖；4、电机后端盖；5、鼓式制动器；6、制动缸；7、拉线；8、活塞；9、弹簧；10、滑块；11、限位套；12、第一螺塞；13、螺栓；14、第一密封机构；15、第二螺塞；16、第二密封机构；17、第三密封机构。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本发明中用到的各种设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

随着电动轮小型化设计要求的不断提高，电动轮内部空间越来越紧张。传统结构的鼓式制动器却需要占用较多空间，越来越难以整合至电动轮内。鼓式制动器小型化困难的原因在于：对于轮缸鼓式制动器***，其包括液压主缸和制动轮缸，制动轮缸设置在制动器内，制动器位于电动轮内；对于凸轮式制动器，同理，控制凸轮轴转动的制动气室也需要设置在电动轮内部；制动轮缸和制动气室均占据一定的空间，使鼓式制动器难以进一步小型化，无法满足电动轮的整体设计需求。

基于上述的分析，为了解决现有的鼓式制动器需要占用电动轮的大量内部空间，在一个可选的实施例中，如图1～图2所示，提供了一种电动轮用鼓式驻车制动器总成，包括：

制动鼓1，与电机的转子2刚性连接；

鼓式制动器5，位于电机的内部，与电机后端盖4固定连接；

制动缸6，位于电机的外部，与电机前端盖3固定连接；

活塞8，设置在制动缸6内；活塞8包括活塞8前端和活塞8后端，活塞8前端与制动缸6形成液压油注入空间；制动缸6上设有油孔，油孔用于连接液压控制机构；

弹簧9，设置在活塞8后端与电机后端盖4之间；

拉线7，拉线7的一端连接活塞8后端，拉线7的另一端连接鼓式制动器5；拉线7用于控制鼓式制动器5的制动蹄接触或远离制动鼓1；

其中，在车辆驻车时，制动缸6排出液压油，弹簧9伸长以使拉线7张紧，鼓式制动器5的制动蹄接触制动鼓1；在车辆解除驻车时，制动缸6内被注入液压油，弹簧9压缩以使拉线7松弛，鼓式制动器5的制动蹄远离制动鼓1。

具体的，上述方案提供了一种通过拉线7控制鼓式制动器5实现驻车功能的电动轮用鼓式驻车制动器总成。制动鼓1与电动轮电机的转子2刚性连接，制动鼓1随转子2一同旋转；具体的刚性连接方式可选择螺纹连接、键连接、花键连接或销连接。通过制动鼓1与电机转子2的刚性连接，可充分利用电机转子2处的内部空间，缩小了电动轮的整体体积；而鼓式制动器5也可以与电机后端盖4刚性连接，从而使制动蹄在工作时具有更好的刚性。

鼓式制动器5位于制动鼓1下方，固定连接在电机后端盖4上，鼓式制动器5固定不运动。鼓式制动器5可选用市面上现有的拉臂式制动器。与现有技术不同的是，控制鼓式制动器5动作的制动缸6装配在电机前端盖3的外侧，而不是安装在电机内；为了控制鼓式制动器5中的制动蹄动作，如图2所示，在制动缸6中设置活塞8、弹簧9和拉线7；其中，活塞8在制动缸6中形成前部空间和后部空间；在后部空间中设置弹簧9，弹簧9一端连接活塞8背面，另一端可连接电机后端盖4，也可固定在鼓式制动器5上；为了方便安装弹簧9，在活塞8后端设计凹槽结构；拉线7一端连接活塞8后端或活塞8背面，另一端连接到鼓式制动器5的拉臂上；当弹簧9压缩、拉线7松弛时，此时拉线7不再对鼓式制动器5的拉臂产生拉力，鼓式制动器5中的制动蹄远离制动鼓1，解除驻车制动作用；当弹簧9自然回复，拉线7拉紧，对鼓式制动器5的拉臂产生拉力，此时制动蹄接触制动鼓1，起到驻车制动作用。拉线7应当具有一定的强度和韧性，可使用钢线，铝线等金属线。

本实施例提供的鼓式驻车制动器可使用液压油控制活塞8运动，通过在制动缸6上设置油孔，使前部空间作为液压油的进出空间；通过液压油的注入和排出，在弹簧9的配合下，使活塞8向后运动或向前运动，从而带动拉线7松弛或张紧。可选的，油孔可连接车辆的底盘液压***，作为液压油的供应机构和控制机构。为了方便液压油注入时排出内部的空气，制动缸6上还设有排气口。

本实施例提供的鼓式驻车制动器总成的工作原理为：在车辆驻车时，车辆中控***检测到制动踏板信号，控制制动缸6内的液压油返回液压控制机构，此时被压缩的弹簧9自然回复，驱动活塞8向前运动，使拉线7张紧对鼓式制动器5中的拉臂产生拉力，制动蹄张开接触制动鼓1，使车辆制动并驻车；在车辆解除驻车时，车辆中控***根据解除驻车信号，通过油孔向制动缸6注入液压油，液压油推动活塞8向右运动压缩弹簧9，使拉线7松弛不再对鼓式制动器5中的拉臂产生拉力，制动蹄闭合远离制动鼓1，使车辆解除制动或驻车状态。

总的来说，本实施例提供了一种电动轮用鼓式驻车制动器总成，包括：制动鼓、鼓式制动器、制动缸、活塞、弹簧、拉线；通过制动鼓与电机转子的刚性连接，充分利用转子的内部空间，有利于缩小电动轮的体积；通过将制动缸设置在电机前端盖的外侧，属于独立总成，在便于维修的同时，不会占用电动轮的内部空间，且与传统的驻车气室相比，制动缸占用空间小，可靠性高；制动缸通过弹簧、拉线结构控制安装在电机内的鼓式制动器制动或解除制动；与传统的轮缸式制动器或凸轮式制动器相比，通过外置制动缸、利用线拉鼓式制动器的制动结构，使鼓式制动器内不再需要设置控制制动蹄动作的制动轮缸或制动气室，从而显著减小了鼓式制动器的空间结构，以使鼓式制动器能够布置在电动轮电机的狭小空间内；总的来说，本实施例提供的电动轮用鼓式驻车制动器总成，占用电动轮的内部空间少，质量轻，方便维护，能够满足电动轮进一步小型化的设计需求。

可选的，如图1所示，在制动缸6与鼓式制动器5之间的位置设置滑块10。拉线7通过滑块10进行导向，并对拉线7起到一定的固定作用，防止拉线7松弛后产生位置变化，影响拉紧拉臂的控制精度。可选的，滑块10可使用金属滑块，如铝合金滑块。

可选的，在制动缸6的后端内嵌有预设长度的限位套11，预设长度根据实际需求确定。限位套11用于限制活塞8的压缩行程，其主要作用是防止在液压油的作用下弹簧9过度压缩，导致拉线7过于松弛产生弯折，弯折的拉线7有可能绞入电机的转子2，造成严重的事故。同时限位套11也可以提高弹簧9的服役寿命。为了保证限位的准确度，限位套11可以是刚性的，同时考虑到轻便性，可选择铝合金限位套，可选形状为环形或弧形。

对于制动缸6，其缸体采用铝合金材质，具体可使用6系铝合金，轻量化的同时具有良好的强度。

为了方便安装拉线7和维护，在制动缸6的前端设有第一螺孔；同时为了形成液压油的封闭结构，在第一螺孔上套设第一螺塞12。如图2所示，第一螺孔的位置可设置在制动缸6的端部，位于中轴线上。

可选的，为了提高封闭效果，在第一螺孔与第一螺塞12之间设有第一密封机构14。第一密封机构14可以选择密封垫，材质橡胶或金属。

可选的，如图3所示，鼓式驻车制动器总成还包括螺栓13，螺栓13用于穿过第一螺孔，以使活塞8压缩弹簧9。

之所以设置第一螺孔和配套的螺栓13，是为了提供手动解除驻车的结构，通过拆下第一螺塞12，然后拧入螺栓13顶住活塞8，压缩弹簧9，使拉线7松弛，不再对鼓式制动器5的拉臂产生拉力，实现手动驻车解除功能或者非工作状态下解除驻车功能。

可选的，为了方便安装拉线7，活塞8在轴向上设有第二螺孔，第二螺孔上套设有与第二螺孔配合的第二螺塞15。为了防止拉线7在活塞8内松脱，活塞8在装第二螺塞15之前，先装入拉线7，拉线7接头卡入活塞8之后，装入第二螺塞15，第二螺塞15限制了拉线7接头的运动，使拉线7接头无法脱出活塞8，可以有效防止拉线7拉拖。

为了提高封闭效果，可选的，在第二螺孔与第二螺塞15之间设有第二密封机构16。第二密封机构16可选择橡胶或金属材质的密封圈。

同理，活塞8与制动缸6之间设有第三密封机构17，防止液压油进入电机内部。第二密封机构16同样可选择橡胶或金属材质的密封圈。

基于前述实施例相同的发明构思，在又一个可选的实施例中，提供了一种电动轮车辆，电动轮车辆中的电动轮包括前述实施例中的鼓式驻车制动器总成。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种电动轮用鼓式驻车制动器总成，包括：制动鼓、鼓式制动器、制动缸、活塞、弹簧、拉线；通过制动鼓与电机转子的刚性连接，充分利用转子的内部空间，有利于缩小电动轮的体积；通过将制动缸设置在电机前端盖的外侧，属于独立总成，在便于维修的同时，不会占用电动轮的内部空间，且与传统的驻车气室相比，制动缸占用空间小，可靠性高；制动缸通过弹簧、拉线结构控制安装在电机内的鼓式制动器制动或解除制动；与传统的轮缸式制动器或凸轮式制动器相比，通过外置制动缸、利用线拉鼓式制动器的制动结构，使鼓式制动器内不再需要设置控制制动蹄动作的制动轮缸或制动气室，从而显著减小了鼓式制动器的空间结构，以使鼓式制动器能够布置在电动轮电机的狭小空间内；总的来说，本实施例提供的电动轮用鼓式驻车制动器总成，占用电动轮的内部空间少，质量轻，方便维护，能够满足电动轮进一步小型化的设计需求。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电动轮用鼓式驻车制动器总成，其特征在于，所述电动轮包括电机，所述鼓式驻车制动器总成包括：

制动鼓，与所述电机的转子刚性连接；

鼓式制动器，位于所述电机的内部，与电机后端盖固定连接；

制动缸，位于所述电机的外部，与电机前端盖固定连接；

活塞，设置在所述制动缸内；所述活塞包括活塞前端和活塞后端，所述活塞前端与所述制动缸形成液压油注入空间；所述制动缸上设有油孔，所述油孔用于连接液压控制机构；

弹簧，设置在所述活塞后端与所述电机后端盖之间；

拉线，所述拉线的一端连接所述活塞后端，所述拉线的另一端连接所述鼓式制动器；所述拉线用于控制所述鼓式制动器的制动蹄接触或远离所述制动鼓；

其中，在车辆驻车时，所述制动缸排出液压油，所述弹簧伸长以使所述拉线张紧，所述鼓式制动器的制动蹄接触所述制动鼓；在车辆解除驻车时，所述制动缸内被注入液压油，所述弹簧压缩以使所述拉线松弛，所述鼓式制动器的制动蹄远离所述制动鼓。

2.如权利要求1所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，还包括滑块，所述滑块位于所述制动缸与所述鼓式制动器之间；所述拉线通过所述滑块导向。

3.如权利要求1所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，在所述制动缸的后端内嵌有预设长度的限位套，所述限位套用于限制所述活塞的压缩行程。

4.如权利要求1所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，所述制动缸的前端设有第一螺孔，所述第一螺孔上套设第一螺塞。

5.如权利要求4所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，还包括螺栓，所述螺栓用于穿过所述第一螺孔，以使所述活塞压缩所述弹簧解除驻车。

6.如权利要求4所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，在所述第一螺孔与所述第一螺塞之间设有第一密封机构。

7.如权利要求1所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，所述活塞在轴向上设有第二螺孔，所述第二螺孔上套设有第二螺塞。

8.如权利要求7所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，在所述第二螺孔与所述第二螺塞之间设有第二密封机构。

9.如权利要求1所述的鼓式驻车制动器总成，其特征在于，所述活塞与所述制动缸之间设有第三密封机构。

10.一种电动轮车辆，其特征在于，所述电动轮车辆中的电动轮包括如权利要求1～9任一项所述的鼓式驻车制动器总成。

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