CN102801246B - 具备轮毂电机系统的鼓式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种与盘式制动器有着同等制动性能的具备轮毂电机系统的鼓式制动器，旨在产生停车所需制动力的所述鼓式制动器由具备内圈的制动鼓和设置于所述制动鼓内侧、具备容纳轮毂电机系统所需内部空间的安装构件组成。

Description

具备轮毂电机系统的鼓式制动器

技术领域

本发明涉及一种具备轮毂电机（in-wheelmotor）系统的鼓式制动器，更具体地说涉及一种与盘式制动器有着同等制动性能的，具备便于安装的轮毂电机系统的鼓式制动器。

背景技术

轮毂电机技术通常应用于以电力作为动力源的汽车，与汽油或柴油汽车的发动机发出的动力经变速器、传动轴传递给驱动车轮不同，是靠车轮内装的电动机直接向车轮传递动力的技术。

图1为基于以往的一实施例的装备轮毂电机的盘式制动器示意图。

使用轮毂电机4可使汽车传动系的布局更趋紧凑，便于尽量减轻车重，提升设计自由度，便于通过车身骨架最优化提升碰撞安全性能，通过最优化的质量分配在提升运动性能的同时拓展车内空间。

其优点还有减少内燃机排放的污染物和大幅改善发动机和传动系的噪声、振动与声振粗糙度性能。

该技术还有望给汽车的设计方式和装配线带来巨变，轮毂电机系统作为电动汽车的传动系统，有着拓展车内空间和不需为车辆新增机械传动系也可轻松实现四轮驱动的优点，为汽车制造商提供了节省研发成本的利器。

鼓式制动器的制动效能因数高，产生的制动力也大，但制动性能不稳定，特别是制动力会随摩擦系数的变化而大幅变化，因此被认为不适合防抱死制动和电子稳定控制，也不适合用作电力驱动车辆电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车的再生制动装置。

与此相反，盘式制动器1则因制动盘100裸露在空气中，散热性能良好，即使反复使用，制动力也不会下降，受摩擦系数变化的影响较小，制动力表现稳定。而且构造简单，有着便于维修检查的优点，如更换制动钳110内的摩擦块。因此，近来还出现了盘式制动器比鼓式制动器更受欢迎的趋势。

在性能比鼓式制动器更优良的盘式制动器1上安装轮毂电机4系统无疑是理想选择。

但如图1所示，在将轮毂电机系统应用于盘式制动器1时，因与制动钳之间存在干扰，不得不朝着增加车轮3尺寸或使轮毂电机4的直径变小、长度变长的方向变更设计，如果按照后者的方式变更设计，那么轮毂电机4将凸出到车轮3外，而无法安装于车轮内。

因此，当前亟需兼具鼓式制动器优良的可安装性和盘式制动器稳定的制动性能的制动器。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种具备轮毂电机系统的鼓式制动器，该鼓式制动器可以形成支持活塞转动力矩的摩擦材料引导部以消除自行增力效应，从而和盘式制动器一样拥有稳定的制动性能。

本发明的目的不仅限于上述目的，本领域技术人员可以通过阅读如下说明，清楚地理解前面没有提及的其他目的。

技术方案

为达成上述目的，根据本发明的一方面的鼓式制动器由具备内圈的制动鼓、和设置于制动鼓内侧的、具备容纳轮毂电机系统所需内部空间的安装构件组成。

该安装构件包括通过压靠制动盘内圈产生制动力的多个摩擦材料引导部，该摩擦材料引导部朝制动鼓内圈方向的表面有凹槽，具备通过油压传动活塞的汽缸被插入并固定到该凹槽中。

所述摩擦材料引导部还可包括在所述活塞作用下压靠所述制动鼓内圈产生制动力的摩擦构件。

如上所述，本发明的有益效果是，使用安装布局比盘式制动器更优的鼓式制动器，得以保持轮毂电机系统的可安装性，并在被施加油压的活塞推动摩擦材料压靠制动鼓时，形成摩擦材料引导部支持活塞的转动力矩，以消除鼓式制动器固有的自增力效应，从而像盘式制动器一样实现稳定的制动性能。

附图说明

图1是为基于以往的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器示意图。

图2是本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器示意图。

图3是本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器斜视图。

图4是本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器主视图。

图5是图4中A区域的放大图。

（附图标记说明）

1：盘式制动器100：制动盘

110：制动钳2：鼓式制动器

210：制动鼓211：内圈

220：安装构件221：摩擦材料引导部

222：汽缸2221：摩擦构件

223：油压管路3：车轮

4：轮毂电机

具体实施方式

以下结合附图对本发明的一些实施方式进行详细介绍，以清楚地描述本发明的有益效果、技术特征及其实现方法，但本发明可通过多种不同的方式实现，而不仅仅限于下述实施例。记载下述实施例的目的只是为了完整地说明本发明，便于掌握本发明所述技术领域普通知识的人员完整地理解本发明的范畴，本发明的保护范围只根据权利要求书来确定。本说明书所使用术语的目的是说明实施例，并非意欲限制本发明的保护范围。在本说明书中，如未在文中特别提及，词汇的单数形式也包括复数形式。

以下结合附图详细说明本发明的优选实施例。需先行说明的是，在标记附图中的组成部分时，尽量对不同的附图中的同一组成部分赋予了同一标记。另外，在说明本发明时，如果对相关公知的组成和功能的具体说明可能会不利于表达发明的主旨，将略去详细的说明。

以下结合图2至图4说明本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器。

图2是本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器示意图，图3是本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器斜视图。

首先，如图2与图3所示，本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器2由具备圆形内圈211的制动鼓(210)和设置于所述制动鼓210内侧的安装构件220组成。

其中制动鼓210呈圆形，位于车轮3内侧，具有从底面垂直延伸一定长度的内壁即内圈211，和车轮一起转动。制动鼓210的中央装有轮毂电机4系统。

在轮毂电机4系统中，电机内装In-Wheel于车轮3中，而非发动机室，是采用分散驱动方式的车轮内装电机，作为直接驱动DirectDrive电机，在用于电动汽车与混合动力汽车的电机中最受瞩目。

传统的汽车采用单一大型电机驱动，通过车轴或变速箱向轮胎传递发动机的动力，在机械传动过程中能量损失不可避免。与一个电机驱动2个或4个车轮的传统传动系统相比，轮毂电机4分别直接驱动各个车轮的能量损失较少，可最大限度地提高能源效率和控制效果。因省去了车轴和变速箱等，减轻了整车自重，提高了空间利用率。

在采用轮毂电机4系统时，鼓式制动器比盘式制动器1更加便于设置，但为获得稳定的制动性能和采用再生制动系统，需使鼓式制动器2拥有不亚于盘式制动器1的稳定性能。

本发明提供既与盘式制动器1有着同样稳定性能，又便于设置的鼓式制动器2。以下结合图4与图5具体说明在实现盘式制动器1般稳定性能的本发明的组成特征。

图4是本发明的一实施例的具备轮毂电机系统的鼓式制动器的主视图，图5是图4中A区域的放大图。

安装构件220设置于制动鼓210内侧，由压靠制动鼓210内圈211的汽缸222、固定汽缸222的摩擦材料引导部221、控制制动鼓的油压管路223组成。

安装构件220内部圆形的中央部分有内径比轮毂电机4外径稍大的孔，以便轮毂电机4系统贯通设置于其中。

油压管路223设置于该孔朝外方向上一定距离外，以便从外部进入的油压通过油压管路223控制制动鼓210的转动。

根据需要，安装构件220外表面可形成多个摩擦材料引导部221。本说明书图3中画有4个摩擦材料引导部221，但应当明确，权利要求范围并不因此而仅限于4个摩擦材料引导部221。

优选地，摩擦材料引导部221朝制动鼓210内圈211方向的表面有内径比汽缸222外径稍大的凹槽，汽缸222被插入并固定到该凹槽中。

而且，摩擦材料引导部221被设计为可以在汽缸222内部的活塞如图5所示朝制动鼓的径向，即“F”方向上升压靠制动鼓210内圈211时支持活塞的压靠压力，与制动鼓210内圈211接触的部位可以包括摩擦构件2221。

摩擦构件2221设置于汽缸222内部的活塞上方，与制动鼓210的内圈211直接接触。

具体而言，在进入油压管路223的油压作用下，如图5所示，活塞朝制动鼓径向即“F”方向上升，使轮毂电机4系统中的摩擦构件2221直接压靠制动鼓210内圈211，使鼓式制动器2获得制动力。

传统的鼓式制动器具有自增力效应，即在油压作用下压靠在制动鼓上的制动蹄和制动鼓一起转动产生附加的转动力矩，随着扩张力增大而使制动蹄和制动鼓之间的摩擦力增加，进而使制动力增加的效果。

因上述自增力效应，传统鼓式制动器虽然能产生较大的制动力，但与此同时，因制动蹄有沿制动鼓转动方向转动的倾向，制动力并不稳定。

但在本发明中摩擦材料引导部211在汽缸222内部的活塞朝“F”方向上升时，起到使活塞不沿着制动鼓210的转动方向转动的作用，即支持活塞转动力矩的作用。

本发明因此得以消除了传统鼓式制动器中作为制动力主要来源的、因制动蹄和制动鼓有一起转动的倾向而产生的自增力效应，从而实现更稳定的制动力。

掌握本发明所述技术领域普通知识的人员将能够理解，可以在不改变本发明的技术思想或必备特征的情况下以其他具体方式实施本发明的技术方案。因此，应当理解，以上说明的实施例在任何方面都是举例性的，而不是限制性的。本发明的真正的保护范围应当由所附的权利要求书所确定，而非上述详细说明，在解释本发明的保护范围时，应将权利要求范围以及从等同概念出发导出的所有对本发明进行的修改及修改而成的形式包括在内。

Claims (4)

1.一种具备轮毂电机系统的鼓式制动器，其特征在于，包括：

具备内圈的制动鼓；以及

设置于上述制动鼓内侧、具备容纳轮毂电机系统所需内部空间的安装构件；

所述安装构件内部圆形的中央部分有内径比轮毂电机外径稍大的孔，以便轮毂电机系统贯通设置于其中；

所述安装构件包括：压靠所述制动鼓的内圈而产生制动力的多个摩擦材料引导部。

2.根据权利要求1所述的具备轮毂电机系统的鼓式制动器，其特征在于，所述摩擦材料引导部朝制动鼓内圈方向的表面有凹槽，具备通过油压传动活塞的汽缸被插入并固定到所述凹槽中。

3.根据权利要求2所述的具备轮毂电机系统的鼓式制动器，其特征在于，所述摩擦材料引导部包括在所述活塞作用下压靠所述制动鼓内圈而产生制动力的摩擦构件，所述活塞沿着所述制动鼓半径方向做直线运动使所述摩擦构件压靠所述制动鼓内圈。

4.根据权利要求3所述的具备轮毂电机系统的鼓式制动器，其特征在于，所述摩擦材料引导部对所述活塞的直线运动进行引导，并在所述摩擦材料压靠所述制动鼓内圈时支持所述活塞产生的转动力矩。