鼓式制动器及车辆的制作方法

本公开涉及制动器领域，具体地，涉及一种鼓式制动器及车辆。

背景技术：

传统的液压或气动式制动系统中，存在气液管路复杂、维修困难、布置结构复杂、制动动态响应慢、制动舒适性能较低等明显缺点。例如，在液压制动系统中，在防抱死制动系统动作时制动踏板会产生回弹振动现象，影响了制动舒适性能。再如，由于制动踏板机构直接与制动传动装置和制动执行装置相连，因此在车辆发生碰撞时产生的冲击力会直接通过制动系统传递到驾驶室内，严重影响了汽车的安全性能。又如，传统的液压制动系统中因采用了体积较大的真空制动助力器、制动主缸、储油器等常规液压制动系统的部件，因此不仅具有结构及装配复杂且体积大、维护困难的问题，而且由于系统中设置有连接相应部件的液压制动管路以及制动液，需要定期更换液压油和定期检查是否存在液压油泄漏的问题。基于上述诸多问题，近年来开发有相比于液压或气动式制动系统其结构简单、制动动态响应快且制动舒适性能和安全性能良好的多种电子机械制动系统。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种鼓式制动器，该鼓式制动器结构简单，并且在输出脉冲制动力时无需电机不停地进行正反转切换。

为了实现上述目的，本公开提供一种鼓式制动器，包括制动底板、制动鼓、两个制动蹄、电机、往复运动机构、驱动体、以及两个顶杆，所述制动蹄铰接于所述制动底板，所述两个顶杆设置在所述驱动体的两侧且位于同一直线上，每个顶杆的一端抵接于所述驱动体，另一端抵接于对应的制动蹄，所述电机通过所述往复运动机构驱动所述驱动体沿垂直于所述顶杆的方向往复运动，所述驱动体能够推动所述两个顶杆朝相反的方向在所述直线上同步运动，以使所述两个制动蹄张开。

可选地，所述驱动体具有沿其运动方向渐缩的形状。

可选地，所述驱动体为锥体形状。

可选地，所述鼓式制动器还包括回位弹簧，所述回位弹簧向所述制动蹄施加弹性力以使制动蹄压靠在所述顶杆上。

可选地，所述往复运动机构为凸轮推杆机构。

可选地，所述凸轮推杆机构包括凸轮和推杆，所述推杆的一端抵接于所述凸轮，所述驱动体设置在所述推杆的另一端，所述鼓式制动器还包括复位弹簧，所述复位弹簧向所述驱动体施加弹性力，以使所述推杆压靠在所述凸轮上。

可选地，所述往复运动机构为曲柄滑块机构。

可选地，所述鼓式制动器还包括电磁离合器，当所述电磁离合器断电时，所述电磁离合器接合以锁止所述电机的电机轴；当所述电磁离合器通电时，所述电磁离合器分离以释放所述电机轴。

可选地，所述电磁离合器包括电磁铁、旋转摩擦片和平移摩擦片，所述电磁铁包括定铁芯、动铁芯和作用于所述动铁芯的驱动弹簧，所述旋转摩擦片与所述电机轴连接，所述平移摩擦片能够由所述动铁芯的驱动。

可选地，所述电磁离合器还包括离合器壳体、内座圈和外座圈，所述内座圈与所述电机轴花键连接，所述旋转摩擦片设置在所述内座圈上，所述外座圈与所述壳体的内壁花键连接，所述离合器壳体相对于所述制动底板固定，所述平移摩擦片设置在所述外座圈上。

可选地，所述鼓式制动器还包括减速机构，所述电机的电机轴通过所述减速机构传动连接于所述往复运动机构的输入端。

可选地，所述减速机构为行星齿轮减速机构。

可选地，所述行星齿轮减速机构包括一级行星齿轮系和二级行星齿轮系，所述一级行星齿轮系的太阳轮与所述电机的电机轴相连，所述一级行星齿轮系的行星架与所述二级行星齿轮系的太阳轮相连，所述二级行星齿轮系的行星架与所述往复运动机构的输入端相连。

通过上述技术方案，使得在行车制动时制动器能够输出一个脉冲制动力，并且在输出脉冲制动力时电机只需持续正转或反转即可，无需不停地进行正反转切换，从而延长了电机的使用寿命。

本公开还提供一种车辆，包括如上所述的鼓式制动器。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一种实施方式的鼓式制动器的执行部分的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是根据本公开的一种实施方式的鼓式制动器的驱动部分的结构示意图；

图4是驱动体的一种实施方式的立体图；

图5是驱动体的另一种实施方式的立体图；

图6是电磁离合器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应附图的图面方向的上、下，这些方位词的使用仅是为了便于描述，不能视为对本公开的限制。

根据本公开的一个方面，如图1至图3所示，提供一种鼓式制动器，包括制动底板(未示出)、制动鼓10、两个制动蹄20、电机30、减速机构60、往复运动机构40、驱动体80、以及两个顶杆90。制动底板用于固定到车桥壳或转向节上。每个制动蹄20的下端铰接到制动底板上，两个制动蹄20的结构和安装具有轴对称性。驱动体80设置在两个制动蹄20的上端之间，两个顶杆90分别设置在驱动体80两侧且位于同一直线上，每个顶杆90的一端抵接于驱动体80，另一端抵接于对应的制动蹄20的上端。当驱动体80沿垂直于顶杆90的方向运动时，驱动体80能够推动顶杆90朝相反的方向同步运动，以使两个制动蹄20张开。制动蹄20的外周面上设置有摩擦片。制动鼓10用于固定在车轮轮毂上，随车轮一起转动。

制动时，电机30依次通过减速机构60和往复运动机构40驱动驱动体80往复运动，从而使抵顶在驱动体80上的两个顶杆90沿相反的方向同步运动，推动两个制动蹄20的上端向外张开，从而使摩擦片压紧在制动鼓10的内周面上。此时，不旋转的制动蹄20就对旋转的制动鼓10产生一个摩擦力矩，该摩擦力矩的方向与车轮旋转方向相反，迫使车轮减速。

另外，在本公开中，通过采用往复运动机构，使得在行车制动时制动器能够输出一个脉冲制动力，并且在输出脉冲制动力时电机只需持续正转或反转即可，无需不停地进行正反转切换，从而延长了电机的使用寿命。

这里，驱动体80可以具有轮廓对称性，以使制动时两个制动蹄20的位移相等。

在本公开中，驱动体80可以具有任意适当的形状，只要能够保证当驱动体80沿垂直于顶杆90的方向运动时驱动体80能够推动顶杆90朝相反的方向同步运动即可。在一种实施方式中，驱动体80可以具有沿其运动方向渐缩的形状。可选地，如图4所示，驱动体80可以为锥体，两个顶杆90抵顶在锥体的锥面上。还可选地，如图5所示，驱动体80可以为横截面呈等腰三角形或等腰梯形的棱柱，两个顶杆90分别抵顶在棱柱的两个对称的侧面上。

进一步地，为了保证制动蹄20的上端始终抵接在顶杆90的端部，在一种实施方式中，所述制动器还包括回位弹簧50，制动蹄20在不制动时由回位弹簧50拉靠或压靠在顶杆90的端部。

往复运动机构40可以具有任意适当的结构。在一种实施方式中，如图2所示，往复运动机构40可以为凸轮推杆机构，该凸轮推杆机构包括凸轮41和推杆42，推杆42的一端抵接于凸轮41，驱动体80设置在推杆42的另一端。在这种情况下，为了保证推杆42始终抵接于凸轮41，所述制动器还可以包括复位弹簧100，该复位弹簧100向驱动体80施加弹性力，以使推杆42压靠在凸轮41上。在另一种实施方式中，往复运动机构40可以为曲柄滑块机构。

减速机构60可以为任意适当类型，只要能够将电机30的输出转矩减速增矩后传递给往复运动机构40即可。在一种实施方式中，减速机构60可以为行星齿轮减速机构。

在一种实施方式中，为了获得更大的传动比，如图3所示，所述行星齿轮减速机构可以包括一级行星齿轮系61和二级行星齿轮系62，其中，一级行星齿轮系61的太阳轮与电机30的电机轴31相连，一级行星齿轮系61的行星架与二级行星齿轮系62的太阳轮相连，二级行星齿轮系62的行星架与往复运动机构40的输入端(例如，凸轮41)相连，一级行星齿轮系61的齿圈和二级行星齿轮系62的齿圈可以固定于所述制动底板。

在本公开中，为了使制动器同时具有驻车制动功能，在一种实施方式中，如图6所示，所述制动器还包括电磁离合器70，电磁离合器70安装在电机30的电机轴31上，通过电磁离合器70对电机轴31的锁止来实现驻车制动。

具体地，当电磁离合器70失电时，电磁离合器70接合以抱死电机30的电机轴31，使得对称凸轮不能转动，从而使顶杆90保持在实现驻车制动的位置，不能移动，进而使顶杆90保持对制动蹄20的推力，保持驻车制动状态。当电磁离合器70得电时，电磁离合器70分离以释放电机轴31，驻车制动解除。

可选地，电磁离合器70可以包括离合器壳体71、电磁铁、平移摩擦片75、旋转摩擦片76、外座圈77和内座圈78。其中，电磁铁可以包括定铁芯72、动铁芯73和作用于动铁芯73的驱动弹簧。内座圈78与电机轴31通过花键滑动连接，旋转摩擦片76设置在内座圈78上以能够在电机轴31的带动下旋转。外座圈77与离合器壳体71的内壁通过花键滑动连接，平移摩擦片75设置在外座圈77上以能够沿电机轴31的轴向平移。定铁芯72和动铁芯73可以形成为环状结构，并且动铁芯73套设在电机轴31的外部，定铁芯72套设在动铁芯73的外部，以使制动器的结构更紧凑，轴向尺寸更小。当电磁铁失电时，定铁芯72与动铁芯73之间的磁吸力消失，动铁芯73在驱动弹簧的作用下向右移动，并推动平移摩擦片75和旋转摩擦片76接合，二者之间的摩擦力使得电机轴31被抱死；当电磁铁得电时，定铁芯72与动铁芯73之间产生磁吸力，使得动铁芯73复位的同时压缩驱动弹簧，平移摩擦片75和旋转摩擦片76分离，二者之间的摩擦力消失从而解除对电机轴31的锁止。

需要执行驻车制动功能时，电机30得电，并依次通过减速机构和对称凸轮驱动顶杆90移动，顶杆90推动制动蹄20压紧制动鼓10，达到驻车要求时(例如，驻车制动力达到目标制动力，且驻车制动力从零增大至目标制动力所用的时间小于预设时间)，电机30失电，电磁离合器70工作以抱死电机30的电机轴31，保持驻车制动力，执行驻车制动功能。解除驻车制动时，电磁离合器70丢掉抱死力，释放电机轴31。

为了使制动器结构更紧凑，可以将电磁离合器70集成在电机30内部，电机30可以固定于制动底板。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括如上所述的鼓式制动器。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。