輕型電動車用的車輪制動器及防抱死制動裝置制造方法
【專利摘要】在輕型電動車的車輪制動器使用時，輕型電動車的車輪有可能會被鎖死。為了克服上述問題，本發明提出了一種輕型電動車用的車輪制動器，包括制動鼓、凸輪機構和兩個制動蹄。車輪制動器還設置有傳力機構，其固定地附連到凸輪機構上，所述傳力機構被施加大致垂直于其延伸方向的作用力時將驅動凸輪機構繞其軸線轉動；所述傳力機構被施加上述作用力的位置可被調節，進而上述作用力的力臂也被相應地調節，所述力臂被定義為傳力機構被施加上述作用力的位置和凸輪機構的轉動軸線之間的距離。
【專利說明】輕型電動車用的車輪制動器及防抱死制動裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用于輕型電動車的車輪制動器。此外，本發明還涉及一種具有上述車輪制動器的防抱死制動裝置。
【背景技術】
[0002]輕型電動車包括電動滑板車、電動自行車、電力助動車、電動摩托車、電動三輪車等幾種類型。近年來，以電池和電機作為驅動源、重量通常小于一百公斤、具有兩個或三個車輪的輕型電動車得到長足的發展。
[0003]輕型電動車的行駛速度相對較快，行使條件相對復雜，在行駛過程中會受到地形和交通情況的限制。駕駛員需要隨時根據路面情況制動，以便使車輛減速或停車。很多的輕型電動車采用鼓式制動器。圖1A和圖1B分別示出了一種使用在輕型電動車中的已知鼓式車輪制動器100的示意性結構。
[0004]如圖1A、1B所示，車輪制動器100主要包括制動鼓101和位于制動鼓101中的摩擦襯片102、制動蹄103。摩擦襯片102緊靠著制動蹄103的外周側。在制動鼓101上安裝有凸輪軸104，該凸輪軸104可繞其軸線轉動。凸輪軸104的突伸端固定安裝有凸輪105。所述凸輪105位于兩個制動蹄103之間的間隙中，并且同時抵靠著兩個制動蹄103的相對端部。
[0005]車輪制動器100還包括桿件106 (或稱為拉桿)。桿件106的一端部被固定地安裝到凸輪軸104上。桿件106可帶動凸輪軸104及凸輪105繞凸輪機構(或凸輪軸104)的軸線轉動。桿件106的另一端部附連有纜線107。當纜線107受到朝向圖1B右側的作用力F的作用時，纜線107帶動桿件106、進而在杠桿原理的作用下帶動凸輪105繞凸輪軸104的軸線逆時鐘方向轉動。凸輪105的逆時鐘方向轉動會導致兩個制動蹄103的相對端部遠離彼此地分開。
[0006]制動蹄103通過摩擦襯片102向制動鼓101的內周側壁施加摩擦制動力。在圖1A、IB所示的車輪制動器100中，施加到制動蹄103上的力矩M等于FX L，其中F為纜線107所受到的作用力的大小，L大約為桿件106的長度。在圖1A、1B所示的車輪制動器100中，由于桿件106的長度L是固定的，力矩M僅正比于F的大小。
[0007]在緊急制動的情況下，如果施加的作用力F過大，則過大的力矩M會施加到制動蹄103上，進而可能導致車輪被鎖死。在對輕型電動車的車輪制動器進行設計或使用時，應當盡可能地避免車輪被鎖死，因為這樣會導致車輪發生滑移，影響輕型電動車的行駛安全性。
[0008]因此，非常希望能夠對輕型電動車的車輪制動器進行改進，以便克服上述缺陷。
【發明內容】
[0009]為此，本發明提出了一種能夠克服上述技術問題的車輪制動器。具體而言，本發明請求保護一種輕型電動車用的車輪制動器，包括制動鼓，其具有圓形凹部和限定所述圓形凹部的內周側壁；所述車輪制動器還包括安裝在圓形凹部中的凸輪機構和兩個制動蹄，其中在每個制動蹄的外周側壁上附連有摩擦襯片，并且一個制動蹄的一個端部和另一個制動蹄的一個端部彼此相鄰地布置；兩個制動蹄的上述端部之間設置有凸輪機構，其可繞其軸線轉動以推動兩個制動蹄的上述端部彼此分離開，進而帶動摩擦襯片與制動鼓的內周側壁相摩擦接觸，以使制動鼓和與之相連接的車輪放慢速度或停止；特征在于:車輪制動器還設置有傳力機構，其固定地附連到凸輪機構上，所述傳力機構在被施加大致垂直于其延伸方向的作用力時將驅動凸輪機構繞其軸線轉動；所述傳力機構被施加上述作用力的位置可被調節，進而上述作用力的力臂也被相應地調節，所述力臂被定義為傳力機構被施加上述作用力的位置和凸輪機構的軸線之間的距離。
[0010]根據本發明，傳力機構相對于凸輪機構的轉動軸線的力臂能夠被快速調整，從而能夠動態地調節施加到制動蹄上的力矩，進而可以防止輕型電動車的車輪在制動過程中被鎖死。
[0011 ] 優選的，凸輪機構包括凸輪軸和安裝在凸輪軸上的凸輪，其中凸輪位于兩個制動蹄的上述端部之間，并且凸輪軸與傳力機構固定相連，其中在傳力機構被施加上述作用力時，傳力機構可帶動凸輪軸和凸輪一起繞凸輪機構的軸線轉動。
[0012]優選的，所述車輪制動器還設置有電機；所述傳力機構包括運動轉換機構，其中當電機受控制而轉動時，所述運動轉換機構能將電機的轉動運動轉換為傳力機構的線性運動，以增加或減少傳力機構的力臂大小。
[0013]優選的，所述運動轉換機構是一螺桿螺母傳動機構，其包括彼此螺紋連接的螺桿和螺母，其中螺桿與電機的傳動軸相聯結，螺母被施加上述作用力；當電機受控制而轉動進而驅動螺桿一起轉動時，螺桿帶動螺母相對于螺桿進行移動，以增加或減少傳力機構的力臂大小
[0014]優選的，所述螺桿是一絲杠，并且在絲杠和螺母之間設置有滾珠，所述絲杠、滾珠和螺母形成絲杠滾珠副。
[0015]優選的，所述運動轉換機構是一齒輪齒條傳動機構，其包括彼此嚙合的齒條部分和小齒輪，其中小齒輪與電機的傳動軸相聯結，齒條部分的遠離凸輪機構的一端被施加上述作用力；當電機受控制而轉動進而驅動小齒輪一起轉動時，小齒輪帶動齒條部分相對于小齒輪進行移動，以增加或減少傳力機構的力臂大小。
[0016]優選的，所述電機是伺服電機或步進電機。
[0017]優選的，所述電機是轉速至少為2000轉每分鐘的直流電機。
[0018]本發明還公開了一種車輪防抱死制動裝置，包括:前述的車輪制動器、用于監測車輪滑移狀態的輪速傳感器、和用于控制電機的轉向轉速的控制裝置，其中控制裝置與輪速傳感器進行信號聯通，其中，當輪速傳感器監測到車輪具有被抱死的危險時，車輪制動器被控制裝置進行控制以使得車輪制動器的傳力機構的力臂減小；并且，當輪速傳感器監測到車輪被抱死的危險消失時，車輪制動器被控制裝置進行控制以使得車輪制動器的傳力機構的力臂增加。
[0019]最后，本發明還公開了一種輕型電動車，其包括如前述的車輪制動器或車輪防抱死制動裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1A和圖1B分別示出了現有技術中的車輪制動器的側視圖和正視圖；
[0021]圖2A和圖2B分別示出了根據本發明的第一實施例的車輪制動器的正視圖和剖視圖；
[0022]圖3A和圖3B分別示出了根據本發明的第二實施例的車輪制動器的具有局部剖切的正視圖和側視圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，將參考附圖2A-圖3B來說明根據本發明的車輪制動器的示意性結構和工作原理。
[0024]圖2a、圖2B示出了根據本發明第一實施例的車輪制動器10。如圖2A、圖2B所示，本發明的車輪制動器10包括制動鼓11。制動鼓11大致呈圓盤形，其大致中央位置處形成有圓形凹部11a。由于圓形凹部Ila的存在,制動鼓11相應地形成有內端面Ilb (即，圓形凹部Ila的底部)、內周側壁Ilc和外端面(圖中未標注)。
[0025]兩個摩擦襯片12和兩個制動蹄13位于制動鼓11的圓形凹部Ila之中。制動鼓11與輕型電動車的車輪直接連接。對制動鼓11進行摩擦制動將使得輕型電動車的車輪減速直至停止。
[0026]制動鼓11由樹脂顆粒、石墨或金屬材料制成，具有足夠的強度、剛度和耐磨性。制動鼓11的內周側壁Ilc被加工為相對光滑平整，以免在制動時引起振動。同時，制動鼓11的內周側壁Ilc預先進行淬火處理，從而具有一定的表面硬度。在進行制動時，摩擦襯片12與制動鼓11的內周側壁Ilc相摩擦接觸。
[0027]兩個制動蹄13分別大致扇形。制動蹄13優選由粉末冶金材料或半金屬材料制成。如圖2A所示，兩個制動蹄13的其中一個對應端部(例如圖2中所示的右端部)分別可樞轉地繞一共同的轉軸14進行設置，所述轉軸14設置在制動鼓11中且垂直于內端面lib。兩個制動蹄13的另一個對應端部(例如圖2中所示的左端部)彼此相鄰，并且在兩者之間形成有間隙，以便容納如下所述的凸輪17。
[0028]盡管在圖2中示出的兩個制動蹄13分別大致扇形，但是制動蹄13的形狀不限于此，其他適當的形狀也能實現本發明的目的。
[0029]可以設想，不同于圖2中所示的兩個制動蹄13可繞一共同的轉軸14進行轉動的情況，兩個制動蹄13可以繞各自的兩個轉軸進行轉動。
[0030]兩個摩擦襯片12也分別大致呈扇形。與制動鼓11相比較，摩擦襯片12的材料硬度較低，例如由硬質塑料、粉末冶金材料或半金屬材料制成。每個摩擦襯片12位于制動鼓11的內周側壁Ilc和對應的制動蹄13的外周側壁之間，并且固定連接到制動蹄13的外周側壁上。
[0031]在對輕型電動車進行制動時,制動蹄13沿徑向向外地推動摩擦襯片12，使得摩擦襯片12壓向制動鼓11的內周側壁11c。摩擦襯片12的外周側壁和制動鼓11的內周側壁Ilc之間進行摩擦接觸，使得制動鼓11以及與之相連接的車輪放慢速度或停止。
[0032]在制動鼓11的內端面Ilb的、鄰近于內周側壁Ilc的一位置處安裝有可轉動的凸輪軸15。凸輪軸15可繞其自身軸線轉動，并且與轉軸14大致徑向相對。凸輪軸15的一端部突伸出制動鼓11。一凸輪17貫穿并且固定地設置到凸輪軸15上。所述凸輪17位于兩個制動蹄13的彼此相對的左端部之間，并且抵靠著兩個制動蹄13的左端部。凸輪軸15和凸輪17組成凸輪機構。
[0033]車輪制動器10還設置有傳力機構16。傳力機構16固定地附連到凸輪機構(即凸輪軸15的突伸端部)上。傳力機構16在被施加大致垂直于其延伸方向的作用力時，將驅動凸輪機構繞其軸線轉動，進而帶動凸輪17繞凸輪軸15的軸線進行轉動。
[0034]如圖2A、2B所示，傳力機構16在鄰近其端部的位置處附連有纜線18。在第一實施例中，當對制動鼓11和輕型電動車的車輪進行制動時，如下所述的作用力Fl從纜線18傳遞給傳力機構16,傳力機構16帶動凸輪軸15逆時針方向轉動,進而帶動凸輪17隨之轉動。隨著凸輪17逆時針方向轉動，兩個制動蹄13的左側端被向外推動并進一步彼此分離開，最終摩擦襯片12徑向向外地壓緊在制動鼓11的內周側壁Ilc上。這樣，制動蹄13和摩擦襯片12對制動鼓11以及與之相連的車輪產生制動作用。
[0035]在圖2A、2B所示的第一實施例中，傳力機構16具體地包括保持架16a和運動轉換機構16c。
[0036]保持架16a支承著運動轉換機構16c。保持架16a的底部固定到凸輪軸15上。在保持架16a上還安裝有電機16b。保持架16a繞凸輪軸15的轉動將帶動凸輪17繞凸輪軸15進行轉動。
[0037]電機16b可以是伺服電機或步進電機，或者其他能夠受控制而實現高速正反轉的直流電機。作為一個實施例，電機16b的轉速至少是2000轉每分鐘。
[0038]運動轉換機構16c是一螺桿螺母傳動機構，其包括螺桿16cl和螺母16c2。螺桿16cl具有外螺紋部分。螺桿16cl的一端直接聯結著電機16b的傳動軸,從而在電機16b進行正向或反向轉動時能夠隨之一起轉動。螺桿16cl的另一端被定位在保持架16a上。
[0039]螺母16c2設置有內螺紋孔。螺母16c2的內螺紋孔與螺桿16cl的外螺紋部分相嚙合。在螺母16c2上附連著纜線18。纜線18大致垂直于螺桿16cl的延伸方向。因此，由纜線18施加和傳遞的作用力也大致垂直于傳力機構16的延伸方向。
[0040]在對車輪進行制動時，作用力通過纜線18施加到運動轉換機構16c的螺母16c2上，進而傳遞至整個傳力機構16。由于傳力機構16的保持架16a的底部固定到凸輪軸15上，所以當運動轉換機構16c的螺桿16cl受到纜線18的作用力時，傳力機構16帶動凸輪17 一起繞凸輪軸15的軸線轉動。
[0041]優選的，所述螺桿螺母傳動機構可以是一絲杠滾珠機構。同時，螺桿螺母傳動機構的螺桿16c被加工成為絲杠的形式。在絲杠和螺母16c2之間設置有滾珠。所述絲杠、滾珠和螺母16c2形成絲杠滾珠副。
[0042]在圖2A、2B所示的實施例中，施加到凸輪17上的力矩Ml等于F1XL1，其中Fl是由纜線18傳遞的作用力，LI是為螺桿16cl上的兩點A1、B1之間的距離，Al點對應于凸輪軸15的轉動軸線的位置，BI點對應于螺母16c2與螺桿16cl的連接點。在制動過程中，隨著螺母16c2相對于螺桿16cl移動，BI點在螺桿16cl上的位置會發生變化。在Fl大致垂直于傳力機構16的延伸方向時，LI對應于由纜線18傳遞的作用力的力臂的大小。
[0043]根據本發明，傳力機構16被施加上述作用力的位置可被調節，進而上述作用力的力臂LI也可被調節。力臂LI具體地被定義為傳力機構16被施加上述作用力的位置和凸輪機構(即凸輪15)的轉動軸線之間的距離LI。當電機16b受控制而轉動時，運動轉換機構16c將電機16b的轉動運動轉換為傳力機構16的線性運動，以增加或減少傳力機構16的力臂LI的大小。
[0044]具體而言，當傳力機構16的電機16b以及運動轉換機構16c的螺桿16cl沿一個方向(例如圖2A中的右旋方向)轉動時，螺桿16cl的外螺紋部分會帶動螺母16c2向上移動，使得A1、B1兩點之間的距離LI (即力臂LI)變小，相應地施加到凸輪17上的力矩Ml也會變小。
[0045]當傳力機構16的電機16b以及運動轉換機構16c的螺桿16cl沿另一個方向(例如圖2A中的左旋方向)轉動時，螺桿16cl的外螺紋部分會帶動螺母16c2向下移動，使力臂LI變大，相應地施加到凸輪17上的力矩Ml也相應地變大。
[0046]因此，當電機16b受控制而轉動并驅動螺桿16cl —起轉動時，螺桿16cl驅動螺母16c2相對于螺桿16cl進行移動，以增加或減少傳力機構16的力臂LI大小。
[0047]利用圖2A、2B所示的運動轉換機構16c，借助于高速轉動的電機16b (例如其轉速可高達2000轉每分鐘)，能夠對力矩Ml的大小進行快速地調節。在緊急制動的情況下，利用運動轉換機構16c將力臂LI快速地調節為較小值，能夠避免過大的力矩Ml會施加到制動蹄13上。因此，根據本發明能夠避免車輪被鎖死以及發生滑移，從而使得輕型電動車具有較高的行駛安全性。
[0048]圖3A、3B示出了根據本發明第二實施例的車輪制動器20的示意圖。
[0049]與第一實施例類似，根據本發明第二實施例的車輪制動器20主要包括制動鼓21、兩個摩擦襯片22、兩個制動蹄23。每個摩擦襯片22位于制動鼓21的內周側壁21c和對應的制動蹄23的外周側壁之間，并且固定連接著制動蹄23的外周側壁上。在對輕型電動車進行制動時，制動蹄23沿徑向向外地推動摩擦襯片22，使得摩擦襯片22壓向制動鼓21的內周側壁21c。摩擦襯片22和制動鼓21的內周側壁21c進行摩擦接觸，使得制動鼓21以及與之相連接的車輪放慢速度或停止。
[0050]與第一實施例類似，兩個制動蹄23的其中一個對應端部(例如圖3A中所示的右端部)分別可樞轉地繞一共同的轉軸24進行設置，其中轉軸24設置在制動鼓21中且垂直于制動鼓21的內端面21b。
[0051]車輪制動器20還包括可繞其自身軸線轉動的凸輪軸25，以及包括貫穿并且固定設置到凸輪軸25上的凸輪27。所述凸輪27位于兩個制動蹄23的彼此相對的另外一個對應端部(例如圖3A中所示的左端部)之間，并且抵靠著兩個制動蹄23的左端部。所述凸輪軸25與轉軸24大致徑向相對。凸輪軸25和凸輪27組成凸輪機構。
[0052]根據本發明，車輪制動器20還包括傳力機構26。傳力機構26包括保持架26a以及運動轉換機構26c。
[0053]保持架26a支承著運動轉換機構26c。保持架26a的底部固定到凸輪軸25上。在保持架26a上還安裝有電機26b。保持架26a繞凸輪軸25的轉動將帶動凸輪27繞凸輪軸25進行轉動。
[0054]電機26b與第一實施例中的電機16b類似。
[0055]根據本發明第二實施例的運動轉換機構26c是一齒輪齒條傳動機構，其包括齒條部分26cl以及與齒條部分26cl相卩齒合的小齒輪26c2。齒條部分26cl的遠尚凸輪軸25的一端連接著纜線28。當對制動鼓21和輕型電動車的車輪進行制動時，如下所述的作用力F2從纜線28傳遞給傳力機構26，傳力機構26帶動凸輪軸25逆時針方向轉動，進而帶動凸輪27隨之轉動。
[0056]小齒輪26c2的轉動軸線垂直于保持架26a所在的平面以及齒條部分26cI的延伸方向。小齒輪26c2聯結著電機26b的傳動軸，并將電機26b的旋轉運動轉換成與之相嚙合的齒條部分26cl的直線移動。當電機26b受控制而轉動并驅動小齒輪26c2 —起轉動時，小齒輪26c2帶動齒條部分26cl相對于小齒輪26c2進行移動，以增加或減少傳力機構26的如下所述的力臂的大小
[0057]在對車輪進行制動時，作用力F2經由纜線28施加到齒條部分26c I，進而傳遞給整個傳力機構26的保持架26a。由于保持架26a的底部固定到凸輪軸25上，纜線28會驅動傳力機構26的保持架26a連同凸輪27 —起繞凸輪軸25轉動。最終，兩個制動蹄23被沿徑向向外將推向制動鼓21的內周側壁21c，并向車輪施加摩擦制動力。
[0058]在圖3A、3B所示的實施例中，纜線28施加到凸輪27上的力矩M2等于F2XL2，其中F2是由纜線28傳遞的作用力，L2是為齒條部分26cl上的兩點A2、B2之間的距離L2，A2點對應于凸輪軸25的轉動軸線的位置，B2點對應于纜線28與齒條部分26cl的連接點。在F2大致垂直于傳力機構26的延伸方向時，L2對應于由纜線28傳遞的作用力的力臂的大小。
[0059]具體而言，當傳力機構26的電機26b以及運動轉換機構26c的齒輪部分26c2沿一個方向(例如圖3A中的順時針方向)轉動時，齒輪部分26c2會帶動齒條部分26cl向上移動，使得A2、B2之間的距離L2 (即力臂L2)變小，力矩M2也變小。
[0060]當傳力機構26的電機26b以及運動轉換機構26c的齒輪部分26c2沿另一個方向(例如圖3A中的逆時針方向)轉動時，齒輪部分26c2會帶動齒條部分26cl向下移動，使得A2、B2之間的距離(即力臂L2)變大,力矩M2也變大。
[0061]因此，利用圖3A、3B所示的運動轉換機構26c，借助于高速轉動的電機26b，能夠快速地對力矩M2的大小進行調節。在緊急制動的情況下，通過傳力機構26的運動轉換機構26c將力臂L2快速地調節為較小值，能夠避免過大的力矩M2會施加到制動蹄23上。因此，根據本發明，能夠避免車輪被鎖死以及發生滑移，從而使得輕型電動車具有較高的行駛安全性。
[0062]綜上所述，本發明公開了一種能夠克服上述技術問題的車輪制動器。具體而言，本發明請求保護一種輕型電動車用的車輪制動器，包括制動鼓，其具有圓形凹部和限定所述圓形凹部的內周側壁；所述車輪制動器還包括安裝在圓形凹部中的凸輪機構和兩個制動蹄，其中在每個制動蹄的外周側壁上附連有摩擦襯片，并且一個制動蹄的一個端部和另一個制動蹄的一個端部彼此相鄰地布置；兩個制動蹄的上述端部之間設置有凸輪機構，其可繞其軸線轉動以推動兩個制動蹄的上述端部彼此分離開，進而帶動摩擦襯片與制動鼓的內周側壁相摩擦接觸，以使制動鼓和與之相連接的車輪放慢速度或停止；特征在于:車輪制動器還設置有傳力機構，其固定地附連到凸輪機構上，所述傳力機構在被施加大致垂直于其延伸方向的作用力時將驅動凸輪機構繞其軸線轉動；所述傳力機構被施加上述作用力的位置可被調節，進而上述作用力的力臂也被相應地調節，所述力臂被定義為傳力機構被施加上述作用力的位置和凸輪機構的軸線之間的距離。
[0063]此外，本發明還涉及一種設置有上述車輪制動器的車輪防抱死制動裝置。以下僅參照附圖2A和2B進行說明。
[0064]根據本發明的車輪防抱死制動裝置包括控制裝置和輪速傳感器。控制裝置用于啟動車輪制動器10的傳力機構16的電機16b，并且控制電機16b的轉向和轉速。
[0065]輪速傳感器用來監測輕型電動車的各個車輪的運行狀態，即監測車輪的減速情況、車輪是否具有滑移狀態、以及車輪是否有被抱死的危險。同時，控制裝置還與輪速傳感器進行信號聯通。
[0066]在對輕型電動車進行制動的過程中，如果輪速傳感器感測到車輪出現較大的滑移或具有被抱死的危險時，則與輪速傳感器進行信號聯通的控制機構就會控制電機16b進行轉動，以使得力臂LI變小，減小由摩擦襯片12施加到制動鼓11的內周側壁Ilc上的摩擦制動力矩。這樣，能夠避免車輛由于車輪被抱死而失去控制。
[0067]當車輪在慣性力作用下恢復為較高的速度之后，或者輪速傳感器感測到車輪不再具有較大的滑移時，控制機構就控制電機16b沿相反的方向轉動，以使得力臂LI變大，增加由摩擦襯片12施加到制動鼓11的內周側壁Ilc上的摩擦制動力矩。這樣能夠確保更有效地降低車輪的速度，同時確保車輪在整個制動過程中不會被抱死。
[0068]綜上所述，本發明公開了一種車輪防抱死制動裝置，包括:前述的車輪制動器、用于監測車輪滑移狀態的輪速傳感器、和用于控制電機的轉向轉速的控制裝置，其中控制裝置與輪速傳感器進行信號聯通，其中，當輪速傳感器監測到車輪具有被抱死的危險時，車輪制動器被控制裝置進行控制以使得車輪制動器的傳力機構的力臂減小；并且，當輪速傳感器監測到車輪被抱死的危險消失時，車輪制動器被控制裝置進行控制以使得車輪制動器的傳力機構的力臂增加。
[0069]顯然的，如前所述的車輪制動器以及車輪防抱死制動裝置可使用在任何的車輛上，尤其使用在是輕型電動車上。因此，本發明也公開了一種輕型電動車，其包括如前所述的車輪制動器或車輪防抱死制動裝置。
【權利要求】
1.一種輕型電動車用的車輪制動器，包括制動鼓，其具有圓形凹部和限定所述圓形凹部的內周側壁；所述車輪制動器還包括安裝在圓形凹部中的凸輪機構和兩個制動蹄，其中在每個制動蹄的外周側壁上附連有摩擦襯片，并且一個制動蹄的一個端部和另一個制動蹄的一個端部彼此相鄰地布置；兩個制動蹄的上述端部之間設置有凸輪機構，其可繞其軸線轉動以推動兩個制動蹄的上述端部彼此分離開，進而帶動摩擦襯片與制動鼓的內周側壁相摩擦接觸，以使制動鼓和與之相連接的車輪放慢速度或停止； 特征在于:車輪制動器還設置有傳力機構，其固定地附連到凸輪機構上，所述傳力機構在被施加大致垂直于其延伸方向的作用力時將驅動凸輪機構繞其軸線轉動；所述傳力機構被施加上述作用力的位置可被調節，進而上述作用力的力臂也被相應地調節，所述力臂被定義為傳力機構被施加上述作用力的位置和凸輪機構的軸線之間的距離。
2.如權利要求1所述的輕型電動車用的車輪制動器，其中凸輪機構包括凸輪軸和安裝在凸輪軸上的凸輪，其中凸輪位于兩個制動蹄的上述端部之間，并且凸輪軸與傳力機構固定相連，其中在傳力機構被施加上述作用力時，傳力機構可帶動凸輪軸和凸輪一起繞凸輪機構的軸線轉動。
3.如權利要求1所述的輕型電動車用的車輪制動器，其中所述車輪制動器還設置有電機；所述傳力機構包括運動轉換機構，其中當電機受控制而轉動時，所述運動轉換機構能將電機的轉動運動轉換為傳力機構的線性運動，以增加或減少傳力機構的力臂大小。
4.如權利要求3所述的輕型電動車用的車輪制動器，其中所述運動轉換機構是一螺桿螺母傳動機構，其包括彼此螺紋連接的螺桿和螺母，其中螺桿與電機的傳動軸相聯結，螺母被施加上述作用力；當電機受控制而轉動進而驅動螺桿一起轉動時，螺桿帶動螺母相對于螺桿進行移動，以增加或減少傳力機構的力臂大小。
5.如權利要求4所述的輕型電動車用的車輪制動器，其中所述螺桿是一絲杠，并且在絲杠和螺母之間設置有滾珠，所述絲杠、滾珠和螺母形成絲杠滾珠副。
6.如權利要求3所述的輕型電動車用的車輪制動器，其中所述運動轉換機構是一齒輪齒條傳動機構，其包括彼此嚙合的齒條部分和小齒輪，其中小齒輪與電機的傳動軸相聯結，齒條部分的遠離凸輪機構的一端被施加上述作用力；當電機受控制而轉動進而驅動小齒輪一起轉動時，小齒輪帶動齒條部分相對于小齒輪進行移動，以增加或減少傳力機構的力臂大小。
7.如權利要求3所述的輕型電動車用的車輪制動器，其中所述電機是伺服電機或步進電機。
8.如權利要求3所述的輕型電動車用的車輪制動器，其中所述電機是轉速至少為2000轉每分鐘的直流電機。
9.一種車輪防抱死制動裝置，包括:權利要求1 一 8中任一所述的車輪制動器、用于監測車輪滑移狀態的輪速傳感器、和用于控制電機的轉向轉速的控制裝置，其中控制裝置與輪速傳感器進行信號聯通， 其中，當輪速傳感器監測到車輪具有被抱死的危險時，車輪制動器被控制裝置進行控制以使得車輪制動器的傳力機構的力臂減小； 并且，當輪速傳感器監測到車輪被抱死的危險消失時，車輪制動器被控制裝置進行控制以使得車輪制動器的傳力機構的力臂增加。
10.一種輕型電動車，其包括如權利要求1-8中任一所述的車輪制動器或如權利要求9所述的車輪防抱死制動裝置。
【文檔編號】F16D51/22GK104455089SQ201310421454
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】何浴輝, 費賢松, 李建朋, 王雪松, T·克瑙爾 申請人:博世汽車部件(蘇州)有限公司