具備輪轂電機系統的鼓式制動器的製作方法
2023-08-09 08:43:46
專利名稱：具備輪轂電機系統的鼓式制動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具備輪轂電機(in-wheel motor)系統的鼓式制動器,更具體地說涉及一種與盤式制動器有著同等制動性能的，具備便於安裝的輪轂電機系統的鼓式制動器。
背景技術：
輪轂電機技術通常應用於以電力作為動力源的汽車，與汽油或柴油汽車的發動機發出的動力經變速器、傳動軸傳遞給驅動車輪不同，是靠車輪內裝的電動機直接向車輪傳遞動力的技術。圖I為基於以往的一實施例的裝備輪轂電機的盤式制動器示意圖。 使用輪轂電機4可使汽車傳動系的布局更趨緊湊，便於儘量減輕車重，提升設計自由度，便於通過車身骨架最優化提升碰撞安全性能，通過最優化的質量分配在提升運動性能的同時拓展車內空間。其優點還有減少內燃機排放的汙染物和大幅改善發動機和傳動系的噪聲、振動與聲振粗糙度性能。該技術還有望給汽車的設計方式和裝配線帶來巨變，輪轂電機系統作為電動汽車的傳動系統，有著拓展車內空間和不需為車輛新增機械傳動系也可輕鬆實現四輪驅動的優點，為汽車製造商提供了節省研發成本的利器。鼓式制動器的制動效能因數高，產生的制動力也大，但制動性能不穩定，特別是制動力會隨摩擦係數的變化而大幅變化，因此被認為不適合防抱死制動和電子穩定控制，也不適合用作電力驅動車輛電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車的再生制動裝置。與此相反，盤式制動器I則因制動盤100裸露在空氣中，散熱性能良好，即使反覆使用，制動力也不會下降，受摩擦係數變化的影響較小，制動力表現穩定。而且構造簡單，有著便於維修檢查的優點，如更換制動鉗110內的摩擦塊。因此，近來還出現了盤式制動器比鼓式制動器更受歡迎的趨勢。在性能比鼓式制動器更優良的盤式制動器I上安裝輪轂電機4系統無疑是理想選擇。但如圖I所示，在將輪轂電機系統應用於盤式制動器I時，因與制動鉗之間存在幹擾，不得不朝著增加車輪3尺寸或使輪轂電機4的直徑變小、長度變長的方向變更設計，如果按照後者的方式變更設計，那麼輪轂電機4將凸出到車輪3外，而無法安裝於車輪內。因此，當前亟需兼具鼓式制動器優良的可安裝性和盤式制動器穩定的制動性能的制動器。
發明內容
為了克服現有技術的上述不足，本發明提供一種具備輪轂電機系統的鼓式制動器，該鼓式制動器可以形成支持活塞轉動力矩的摩擦材料引導部以消除自行增力效應，從而和盤式制動器一樣擁有穩定的制動性能。本發明的目的不僅限於上述目的，本領域技術人員可以通過閱讀如下說明，清楚地理解前面沒有提及的其他目的。技術方案為達成上述目的，根據本發明的一方面的鼓式制動器由具備內圈的制動鼓、和設置於制動鼓內側的、具備容納輪轂電機系統所需內部空間的安裝構件組成。該安裝構件包括通過壓靠制動盤內圈產生制動力的多個摩擦材料引導部，該摩擦材料引導部朝制動鼓內圈方向的表面有凹槽，具備通過油壓傳動活塞的汽缸被插入並固定到該凹槽中。所述摩擦材料引導部還可包括在所述活塞作用下壓靠所述制動鼓內圈產生制動 力的摩擦構件。如上所述，本發明的有益效果是，使用安裝布局比盤式制動器更優的鼓式制動器，得以保持輪轂電機系統的可安裝性，並在被施加油壓的活塞推動摩擦材料壓靠制動鼓時，形成摩擦材料引導部支持活塞的轉動力矩，以消除鼓式制動器固有的自增力效應，從而像盤式制動器一樣實現穩定的制動性能。
圖I是為基於以往的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器示意圖。圖2是本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器示意圖。圖3是本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器斜視圖。圖4是本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器主視圖。圖5是圖4中A區域的放大圖。(附圖標記說明)I :盤式制動器100 :制動盤110:制動鉗2:鼓式制動器210 :制動鼓211:內圈220:安裝構件221:摩擦材料引導部222 :汽缸2221 :摩擦構件223 :油壓管路3 :車輪4:輪轂電機
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的一些實施方式進行詳細介紹，以清楚地描述本發明的有益效果、技術特徵及其實現方法，但本發明可通過多種不同的方式實現，而不僅僅限於下述實施例。記載下述實施例的目的只是為了完整地說明本發明，便於掌握本發明所述技術領域普通知識的人員完整地理解本發明的範疇，本發明的保護範圍只根據權利要求書來確定。本說明書所使用術語的目的是說明實施例，並非意欲限制本發明的保護範圍。在本說明書中，如未在文中特別提及，詞彙的單數形式也包括複數形式。以下結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。需先行說明的是，在標記附圖中的組成部分時，儘量對不同的附圖中的同一組成部分賦予了同一標記。另外，在說明本發明時，如果對相關公知的組成和功能的具體說明可能會不利於表達發明的主旨，將略去詳細的說明。以下結合圖2至圖4說明本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器。圖2是本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器示意圖，圖3是本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器斜視圖。首先，如圖2與圖3所示，本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器2由具備圓形內圈211的制動鼓(210)和設置於所述制動鼓210內側的安裝構件220組成。其中制動鼓210呈圓形，位於車輪3內側，具有從底面垂直延伸一定長度的內壁即內圈211，和車輪一起轉動。制動鼓210的中央裝有輪轂電機4系統。在輪轂電機4系統中，電機內裝In-Wheel於車輪3中，而非發動機室，是採用分散·驅動方式的車輪內裝電機，作為直接驅動Direct Drive電機，在用於電動汽車與混合動力汽車的電機中最受矚目。傳統的汽車採用單一大型電機驅動，通過車軸或變速箱向輪胎傳遞發動機的動力，在機械傳動過程中能量損失不可避免。與一個電機驅動2個或4個車輪的傳統傳動系統相比，輪轂電機4分別直接驅動各個車輪的能量損失較少，可最大限度地提高能源效率和控制效果。因省去了車軸和變速箱等，減輕了整車自重，提高了空間利用率。在採用輪轂電機4系統時，鼓式制動器比盤式制動器I更加便於設置，但為獲得穩定的制動性能和採用再生制動系統，需使鼓式制動器2擁有不亞於盤式制動器I的穩定性倉泛。本發明提供既與盤式制動器I有著同樣穩定性能，又便於設置的鼓式制動器2。以下結合圖4與圖5具體說明在實現盤式制動器I般穩定性能的本發明的組成特徵。圖4是本發明的一實施例的具備輪轂電機系統的鼓式制動器的主視圖，圖5是圖4中A區域的放大圖。安裝構件220設置於制動鼓210內側，由壓靠制動鼓210內圈211的汽缸222、固定汽缸222的摩擦材料引導部221、控制制動鼓的油壓管路223組成。安裝構件220內部圓形的中央部分有內徑比輪轂電機4外徑稍大的孔，以便輪轂電機4系統貫通設置於其中。油壓管路223設置於該孔朝外方向上一定距離外，以便從外部進入的油壓通過油壓管路223控制制動鼓210的轉動。根據需要，安裝構件220外表面可形成多個摩擦材料引導部221。本說明書圖3中畫有4個摩擦材料引導部221，但應當明確，權利要求範圍並不因此而僅限於4個摩擦材料引導部221。優選地，摩擦材料引導部221朝制動鼓210內圈211方向的表面有內徑比汽缸222外徑稍大的凹槽，汽缸222被插入並固定到該凹槽中。而且，摩擦材料引導部221被設計為可以在汽缸222內部的活塞如圖5所示朝制動鼓的徑向，即「F」方向上升壓靠制動鼓210內圈211時支持活塞的壓靠壓力，與制動鼓210內圈211接觸的部位可以包括摩擦構件2221。摩擦構件2221設置於汽缸222內部的活塞上方，與制動鼓210的內圈211直接接觸。具體而言，在進入油壓管路223的油壓作用下，如圖5所示，活塞朝制動鼓徑向即「F」方向上升，使輪轂電機4系統中的摩擦構件2221直接壓靠制動鼓210內圈211，使鼓式制動器2獲得制動力。傳統的鼓式制動器具有自增力效應，即在油壓作用下壓靠在制動鼓上的制動蹄和制動鼓一起轉動產生附加的轉動力矩，隨著擴張力增大而使制動蹄和制動鼓之間的摩擦力增加，進而使制動力增加的效果。因上述自增力效應，傳統鼓式制動器雖然能產生較大的制動力，但與此同時，因制動蹄有沿制動鼓轉動方向轉動的傾向，制動力並不穩定。但在本發明中摩擦材料引導部211在汽缸222內部的活塞朝「F」方向上升時，起到使活塞不沿著制動鼓210的轉動方向轉動的作用，即支持活塞轉動力矩的作用。本發明因此得以消除了傳統鼓式制動器中作為制動力主要來源的、因制動蹄和制動鼓有一起轉動的傾向而產生的自增力效應，從而實現更穩定的制動力。掌握本發明所述技術領域普通知識的人員將能夠理解，可以在不改變本發明的技術思想或必備特徵的情況下以其他具體方式實施本發明的技術方案。因此，應當理解，以上說明的實施例在任何方面都是舉例性的，而不是限制性的。本發明的真正的保護範圍應當由所附的權利要求書所確定，而非上述詳細說明，在解釋本發明的保護範圍時，應將權利要求範圍以及從等同概念出發導出的所有對本發明進行的修改及修改而成的形式包括在內。
權利要求
1.一種具備輪轂電機系統的鼓式制動器，其特徵在於，包括 具備內圈的制動鼓；以及 設置於上述制動鼓內側、具備容納輪轂電機系統所需內部空間的安裝構件。
2.根據權利要求I所述的具備輪轂電機系統的鼓式制動器，其特徵在於，所述安裝構件包括 壓靠所述制動鼓的內圈而產生制動力的多個摩擦材料引導部。
3.根據權利要求2所述的具備輪轂電機系統的鼓式制動器，其特徵在於，所述摩擦材料引導部朝制動鼓內圈方向的表面有凹槽，具備通過油壓傳動活塞的汽缸被插入並固定到所述凹槽中。
4.根據權利要求3所述的具備輪轂電機系統的鼓式制動器，其特徵在於，所述摩擦材料引導部包括在所述活塞作用下壓靠所述制動鼓內圈而產生制動力的摩擦構件，所述活塞沿著所述制動鼓半徑方向做直線運動使所述摩擦構件壓靠所述制動鼓內圈。
5.根據權利要求4所述的具備輪轂電機系統的鼓式制動器，其特徵在於，所述摩擦材料引導部對所述活塞的直線運動進行引導，並在所述摩擦材料壓靠所述制動鼓內圈時支持所述活塞產生的轉動力矩。
全文摘要
本發明提供一種與盤式制動器有著同等制動性能的具備輪轂電機系統的鼓式制動器，旨在產生停車所需制動力的所述鼓式制動器由具備內圈的制動鼓和設置於所述制動鼓內側、具備容納輪轂電機系統所需內部空間的安裝構件組成。
文檔編號H02K7/102GK102801246SQ20121014910
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月14日 優先權日2011年5月24日
發明者金鐘聖 申請人:現代摩比斯株式會社