CN213017399U - 车辆及其制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆及其制动装置，制动装置包括：波发生器和驱动所述波发生器转动的驱动组件；套设在所述波发生器外侧的柔轮，所述柔轮上具有外齿；钢轮，所述钢轮的内壁上具有与所述外齿相配合的内齿，且所述钢轮的外壁上具有螺纹段；制动活塞，制动活塞上具有与所述钢轮的螺纹段配合的螺纹孔；所述柔轮、钢轮、波发生器和所述制动活塞同轴设置，所述柔轮、钢轮和所述波发生器的轴向位置固定，所述制动活塞可沿轴向滑动。该制动装置的结构设计可以有效地减少基于谐波传动的制动装置的部件数量和尺寸以降低其布置难度。

Description

车辆及其制动装置

技术领域

本实用新型涉及车辆制造技术领域，更具体地说，涉及一种车辆及其制动装置。

背景技术

目前，车辆上的制动系统一般为盘式制动装置或鼓式制动装置。盘式制动装置的制动块与刹车盘之间的摩擦面积较小，使刹车的力量也比较小。鼓式制动装置热衰减明显，散热差，由于制动机构是封闭在制动鼓内的，制动鼓在受热膨胀之后与制动片的接触面会变小，连续刹车之后热量无法快速散掉，影响制动效率。盘式制动装置与鼓式制动装置均存在较庞大且复杂的液压系统，使得整体尺寸较大，不便于布置，并且液压系统具有较大的延时性，还存在管路泄漏等问题。

基于上述问题，现有技术中还存在基于谐波传动的制动装置，其整体尺寸也较大，部件多，导致汽车制动装置的布置难度较大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种制动装置，该制动装置的结构设计可以有效地减少基于谐波传动的制动装置的部件数量和尺寸以降低其布置难度，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述制动装置的车辆。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种制动装置，包括：

波发生器和驱动所述波发生器转动的驱动组件；

套设在所述波发生器外侧的柔轮，所述柔轮上具有外齿；

钢轮，所述钢轮的内壁上具有与所述外齿相配合的内齿，且所述钢轮的外壁上具有螺纹段；

制动活塞，所述制动活塞上具有与所述钢轮的螺纹段配合的螺纹孔；

其中，所述柔轮、所述钢轮、所述波发生器和所述制动活塞同轴设置，所述柔轮、所述钢轮和所述波发生器的轴向位置固定，所述制动活塞可沿轴向滑动。

优选地，上述制动装置中，所述制动活塞螺纹孔的孔壁与所述钢轮的螺纹段之间设置有多个滚珠。

优选地，上述制动装置中，该制动装置处于非制动状态时，所述螺纹段两端的连线在所述钢轮轴线上的投影与所述内齿两端的连线在所述钢轮轴线上的投影至少部分重叠。

优选地，上述制动装置中，还包括支撑结构，所述支撑结构位置固定，所述制动活塞可沿所述支撑结构轴向滑移，所述制动活塞和所述支撑结构中的一个上设置有滑键且另一个上设置有滑键槽，用于限制所述制动活塞的周向位移。

优选地，上述制动装置中，所述柔轮与所述支撑结构固定连接。

优选地，上述制动装置中，所述柔轮与所述支撑结构通过多个螺栓固定连接。

优选地，上述制动装置中，所述驱动组件包括电机和与所述电机的输出端连接的齿轮组，所述齿轮组的输出端连接所述波发生器。

优选地，上述制动装置中，所述齿轮组包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，且所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径，所述第一齿轮与所述电机的输出轴同轴连接且所述第二齿轮与所述波发生器同轴连接。

优选地，上述制动装置中，所述电机与所述波发生器设置于所述齿轮组的同一侧。

一种车辆，包括如上述中任一项所述的制动装置。

应用本实用新型提供的制动装置进行制动时，驱动组件将扭矩传递于波发生器，当波发生器连续转动时，柔轮的形状不断改变，使柔轮与钢轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入周而复始地进行，柔轮的齿数少于钢轮的齿数，从而实现钢轮相对柔轮沿波发生器相同方向的缓慢旋转，并输出动力。制动活塞与钢轮螺纹连接，钢轮旋转且轴向位置不变时，实现制动活塞轴向移动，进而制动活塞联动其它部件实现制动。

上述制动装置中，钢轮的外壁上设置与制动活塞螺纹配合螺纹段，如此制动活塞直接套设在钢轮的外侧且两者同轴设置即可，与现有技术中在钢轮轴向的一侧固定连接与制动活塞配合的丝杠相比，不但减少了部件，而且可以大大减小轴向尺寸，进而减小了制动装置的整体尺寸，也更加便于布置在车辆上。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一种制动装置。由于上述的制动装置具有上述技术效果，具有该制动装置的车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的制动装置的剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的制动装置的处于制动状态的示意图。

在图1-2中：

1-波发生器、2-螺栓、3-支撑结构、4-第二齿轮、5-钢轮、6-制动活塞、7-柔轮、8-电机、9-第一齿轮。

具体实施方式

本实用新型的第一个目的在于提供一种制动装置，该制动装置的结构设计可以有效地减少基于谐波传动的制动装置的部件数量和尺寸以降低其布置难度，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述制动装置的车辆。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-图2，本实用新型提供的制动装置包括波发生器1、驱动组件、柔轮7、钢轮5以及制动活塞6。

其中，驱动组件用于驱动波发生器1转动。柔轮7套设在波发生器1外侧，柔轮7的外壁上具有外齿。波发生器1是一个凸轮部件，波发生器1的外壁与柔轮7的内壁相互压紧。柔轮7为可产生较大可控弹性变形的薄壁齿轮，其内孔直径略小于波发生器1的长轴。当波发生器1装入柔轮7后，迫使柔轮7的剖面由原先的圆形变成椭圆形。

钢轮5的内壁上具有与外齿相配合的内齿，柔轮7在变形时与钢轮5有至少一个啮合接触点。即波发生器1转动时，柔轮7与钢轮5有至少一个啮合接触点。优选地，柔轮7与钢轮5有两个对称的啮合接触点。柔轮7的波发生器1长轴端点附近的齿与钢轮5的齿完全啮合，而柔轮7的波发生器1短轴端点附近的齿则与钢轮5完全脱开。柔轮7周向上其它区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。

另外，钢轮5的外壁上具有螺纹段，螺纹段沿着平行于钢轮5轴向的方向延伸，钢轮5的内齿也沿着平行于钢轮5轴向的方向延伸。制动活塞6上具有与钢轮5的螺纹段配合的螺纹孔，具体地，制动活塞6上开孔，钢轮5套设于孔中，且钢轮5外壁的螺纹与孔内壁的螺纹相配合。

其中，柔轮7、钢轮5、波发生器1和制动活塞6同轴设置，柔轮7、钢轮5和波发生器1的轴向位置固定，制动活塞6可沿轴向滑动。

应用本实用新型提供的制动装置进行制动时，驱动组件将扭矩传递于波发生器1，当波发生器1连续转动时，柔轮7的形状不断改变，使柔轮7与钢轮5的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入周而复始地进行，柔轮7的齿数少于钢轮5的齿数，从而实现钢轮5相对柔轮7沿波发生器1相同方向的缓慢旋转，并输出动力。制动活塞6与钢轮5螺纹连接，钢轮5旋转且轴向位置不变时，实现制动活塞6轴向移动，进而制动活塞6联动其它部件实现制动。

上述制动装置中，钢轮5的外壁上设置与制动活塞6螺纹配合螺纹段，如此制动活塞6直接套设在钢轮5的外侧且两者同轴设置即可，与现有技术中在钢轮轴向的一侧固定连接与制动活塞配合的丝杠相比，不但减少了部件，而且可以大大减小轴向尺寸，进而减小了制动装置的整体尺寸，也更加便于布置在车辆上。

在一具体实施例中，还可以在制动活塞6螺纹孔的孔壁与钢轮5的螺纹段之间设置有多个滚珠。多个滚珠沿着螺纹螺旋排布，钢轮5转动时，多个滚珠同时转动，以减小制动活塞6与钢轮5之间的摩擦力。

该实施例中，该制动装置处于非制动状态时螺纹段两端的连线在钢轮5轴向上的投影与内齿两端的连线在钢轮5轴线上的投影至少部分重叠。螺纹段沿着平行于钢轮5轴向的方向延伸，螺纹段两端的连线平行于钢轮5轴向，钢轮5的内齿也沿着平行于钢轮5轴向的方向延伸，钢轮5内齿两端的连线平行于钢轮5轴向。

换言之，该制动装置处于非制动状态时，过钢轮5轴线的平面为投影面，则螺纹段在投影面上的投影与内齿在投影面上的投影至少部分重叠。内齿和螺纹段在钢轮5轴向上并非完全相错设置，有助于减小轴向尺寸。

进一步地，该制动装置处于非制动状态时，螺纹段两端的连线在钢轮5轴线上的投影与内齿两端的连线在钢轮5轴线上的投影中的一个落至另一个区域内。换言之，该制动装置处于非制动状态时，螺纹段在投影面上的投影全部位于内齿在投影面上的投影区域内，或内齿在投影面上的投影全部位于螺纹段在投影面上的投影区域内。

上述制动装置中还可以包括与制动活塞6滑动配合的支撑结构3，支撑结构3位置固定，制动活塞6和支撑结构3中的一个上设置有滑键且另一个上设置有滑键槽，用于限制所述制动活塞6的周向位移。滑键和滑键槽均沿平行于钢轮5轴向的方向延伸，以此支撑结构3可以对制动活塞6周向限位，保证制动活塞6可以轴向移动但不会转动。

另外，制动装置的支撑结构3也可以与柔轮7固定连接，进一步起到固定柔轮7、以及与之固定连接的波发生器1、钢轮5的作用。

进一步地，柔轮7与支撑结构3可以通过多个螺栓2固定连接，多个螺栓2沿轴向均匀分布，以保证柔轮7受力平衡。

在另一实施例中，驱动组件包括电机8和与电机8的输出端连接的齿轮组，齿轮组的输出端连接所述波发生器1，电机8的输出端与波发生器1之间通过齿轮组实现扭矩传递。当然，电机8的输出端与波发生器1之间也可以通过齿轮与传送带的方式实现扭矩传递，在此不作限定。

进一步地，齿轮组包括相互啮合的第一齿轮9和第二齿轮4，且第一齿轮9的直径小于第二齿轮4的直径，第一齿轮9与电机8的输出轴同轴连接，第二齿轮4与波发生器1同轴连接。电机8与波发生器1设置于齿轮组的同一侧，以进一步缩小轴向尺寸，节省安装空间。当然，齿轮组包括的齿轮数量还可以为更多个，在此不作限定。

电机8可以为伺服电机，或者，电机8也可以为步进电机，在此不作限定。

基于上述实施例中提供的制动装置，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述实施例中任意一种制动装置。由于该车辆采用了上述实施例中的制动装置，所以该车辆的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种制动装置，其特征在于，包括：

波发生器(1)和驱动所述波发生器(1)转动的驱动组件；

套设在所述波发生器(1)外侧的柔轮(7)，所述柔轮(7)的外壁上具有外齿；

钢轮(5)，所述钢轮(5)的内壁上具有与所述外齿相配合的内齿，且所述钢轮(5)的外壁上开设有螺纹段；

制动活塞(6)，所述制动活塞(6)上具有与所述钢轮(5)的螺纹段配合的螺纹孔；

其中，所述柔轮(7)、所述钢轮(5)、所述波发生器(1)和所述制动活塞(6)同轴设置，所述柔轮(7)、所述钢轮(5)和所述波发生器(1)的轴向位置固定，所述制动活塞(6)可沿轴向滑动。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述制动活塞(6)螺纹孔的孔壁与所述钢轮(5)的螺纹段之间设置有多个滚珠。

3.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，该制动装置处于非制动状态时，所述螺纹段两端的连线在所述钢轮(5)轴线上的投影与所述内齿两端的连线在所述钢轮(5)轴线上的投影至少部分重叠。

4.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，还包括支撑结构(3)，所述支撑结构(3)位置固定，所述制动活塞(6)可沿所述支撑结构(3)轴向滑移，所述制动活塞(6)和所述支撑结构(3)中的一个上设置有滑键且另一个上设置有滑键槽，用于限制所述制动活塞(6)的周向位移。

5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，所述柔轮(7)与所述支撑结构(3)固定连接。

6.根据权利要求5所述的制动装置，其特征在于，所述柔轮(7)与所述支撑结构(3)通过多个螺栓(2)固定连接。

7.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机(8)和与所述电机(8)的输出端连接的齿轮组，所述齿轮组的输出端连接所述波发生器(1)。

8.根据权利要求7所述的制动装置，其特征在于，所述齿轮组包括相互啮合的第一齿轮(9)和第二齿轮(4)，所述第一齿轮(9)与所述电机(8)的输出轴同轴连接且所述第二齿轮(4)与所述波发生器(1)同轴连接。

9.根据权利要求7所述的制动装置，其特征在于，所述电机(8)与所述波发生器(1)设置于所述齿轮组的同一侧。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的制动装置。

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