用于轮内驱动总成的鼓式制动器的制作方法

本发明涉及制动器领域，尤其涉及用于车辆的轮内驱动总成(iwd,inwheeldrive)的鼓式制动器。

背景技术：

对于车辆的轮内驱动总成(也称轮毂驱动总成)，例如可以参考中国专利公开cn105691102a，车轮的制动器集成于轮毂驱动器中。鼓式制动器通常包括制动鼓、制动衬片和制动执行器。当制动鼓不执行制动动作时，制动鼓能相对于制动衬片转动；当制动执行器执行制动动作时，制动衬片被制动执行器推动至接触制动鼓，从而在摩擦力的作用下使轮毂制动。

由于鼓式制动器设置在轮内驱动总成的壳体内，制动器所在的空间相对封闭且尺寸受限，而制动衬片和制动鼓相互摩擦将产生较大的热量，且通常制动鼓的体积有限、质量较小，因此在制动过程中制动鼓容易发生较大的温度升高，进而带来制动器、乃至整个轮内驱动总成的温度上升。上述的温度升高不仅会给制动系统的安全性带来不利影响，而且可能导致轮内驱动总成中例如密封件的失效并引发其它不良后果。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种用于轮内驱动总成的鼓式制动器，其能有效解决鼓式制动器制动时温度过高的问题。

本发明提供一种用于轮内驱动总成的鼓式制动器，其具有径向、轴向和周向且包括制动鼓、制动执行器和制动衬片，所述制动鼓呈筒形并具有中空的内腔，所述制动执行器设置于所述内腔，所述制动执行器包括制动执行片，所述制动执行片能在所述径向上移动以靠近或远离所述制动鼓的周壁，所述制动衬片安装于所述制动执行片，其中，

所述制动鼓的轴向上的端壁具有在所述轴向上贯通的轴向通气区，所述轴向通气区能使空气轴向地穿过所述内腔以利于所述鼓式制动器散热。

在至少一个实施方式中，所述轴向通气区具有多个第一扇叶，所述第一扇叶与垂直于所述轴向的平面不平行，使得所述第一扇叶在跟随所述制动鼓转动的过程中能促使空气轴向地通过所述内腔。

在至少一个实施方式中，所述制动鼓的周壁具有在所述径向上贯通的径向通气区，所述径向通气区能使空气径向地流入或流出所述内腔。

在至少一个实施方式中，所述径向通气区具有多个第二扇叶，所述第二扇叶与所述制动鼓的周壁形成夹角，使得所述第二扇叶在跟随所述制动鼓转动的过程中能促使空气径向地流入或流出所述内腔。

在至少一个实施方式中，所述制动鼓包括筒状的鼓身和盘状的鼓盖，

所述鼓身包括在所述轴向上位于所述制动鼓的端部的鼓身端壁和环绕所述鼓身端壁的鼓身周壁，

所述鼓盖连接到所述鼓身周壁的远离所述鼓身端壁的轴向开口。

在至少一个实施方式中，所述制动执行片的在所述轴向和所述周向上靠近所述径向通气区的区域设有在所述径向上贯通的多个通气孔，所述通气孔至少部分地不被所述制动衬片遮挡。

在至少一个实施方式中，所述径向通气区在所述轴向上位于所述周壁的中部区域，所述通气孔在所述轴向上位于所述制动执行片的中部区域，

每个所述制动执行片上的所述制动衬片包括两个子衬片，分别为第一衬片和第二衬片，所述第一衬片和所述第二衬片在所述轴向上间隔开地设置。

在至少一个实施方式中，所述制动鼓的所述内腔设有两个所述制动执行器，两个所述制动执行器能够同时或不同时地执行制动动作。

在至少一个实施方式中，两个所述制动执行器分别为主制动执行器和副制动执行器，

当所述制动鼓的温度小于临界温度时，所述鼓式制动器的制动动作仅由所述主制动执行器执行；

当所述制动鼓的温度大于或等于所述临界温度时，所述副制动执行器参与所述鼓式制动器的制动动作。

在至少一个实施方式中，所述主制动执行器的制动执行片的表面积大于所述副制动执行器的制动执行片的表面积，且设置于所述主制动执行器的制动衬片的表面积大于设置于所述副制动执行器的制动衬片的表面积。

根据本发明的用于轮内驱动总成的鼓式制动器结构简单、散热效果好。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的鼓式制动器的立体示意图。

图2是图1的沿轴向的剖视图。

图3是图1的侧视图。

图4是图1的主视图。

图5是图1的后视图。

附图标记说明：

10制动鼓；11鼓身；111鼓身端壁；112鼓身周壁；12鼓盖；

f10第一扇叶；f20第二扇叶；f1轴向通气区；f2径向通气区；

20制动衬片；21第一衬片；22第二衬片；

30制动执行片；31通气孔；40螺钉；50主轴；60转轴连接螺钉。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

参照图1至图5，介绍根据本发明的用于轮内驱动总成的鼓式制动器的具体结构。以下除非特别说明，参照图2，a表示鼓式制动器的轴向，该轴向a与主轴50的轴向一致，r表示鼓式制动器的径向，该径向r与主轴50的径向一致。

根据本发明的鼓式制动器例如可以用于车辆的轮内驱动总成，其可以设置于主轴50和轮毂之间、用于控制轮毂相对于主轴50(参见图2，主轴相对于车架不转动)的转动。

根据本发明的鼓式制动器包括制动鼓10、制动衬片20和制动执行器。制动鼓10与驱动轮毂转动的转轴(图未示)抗扭地(不能相对转动地)连接。制动执行器相对于主轴50(或者说相对于车架)抗扭地连接，制动衬片20设置于制动执行器的外周。

值得说明的是，附图中未示出转轴和车架。参照图2，转轴例如可以套设在主轴50的外周，转轴接受由变速器齿轮传递的扭矩，制动鼓10例如可以通过转轴连接螺钉60而与转轴抗扭地连接。制动执行器被收容于制动鼓10的内腔，制动执行器的固定方式例如为：第一种方式，制动执行器与主轴50抗扭地连接；第二种方式，制动执行器套设于主轴50的外周、并与沿轴向a穿过制动鼓10的支架(图未示，例如可以使图2所示的鼓盖12的内周边缘与主轴50之间留出供支架穿过的环形空隙)抗扭地连接，支架穿出制动鼓10而固定于车架。

制动鼓10包括呈筒状的鼓身11和呈盘状的鼓盖12。鼓身11包括位于轴向a的端部的鼓身端壁111和连接于鼓身端壁111的外周边缘的鼓身周壁112。鼓身端壁111的径向内侧具有开口，该开口用于供主轴50穿过。鼓盖12例如可以通过螺钉40安装于鼓身周壁112的开口处，使得鼓身端壁111和鼓盖12分别作为制动鼓10的两个轴向端壁。鼓盖12的径向内侧具有用于供主轴50穿过的开口。

制动执行器包括制动执行片30，制动执行片30呈弓形，其布置于制动鼓10的径向内侧，制动执行片30在轴向a上的长度略小于鼓身周壁112在轴向a上的长度。在本实施方式中，一个制动鼓10的内部设有一个制动执行器，一个制动执行器包括两个制动执行片30，这两个制动执行片30在周向上间隔开。制动执行片30能受控地在径向r上做小距离的往复运动以靠近或远离鼓身周壁112。

制动执行片30的外周面安装有制动衬片20。当鼓式制动器处于非制动状态时，制动执行片30位于初始位置，此时制动衬片20与制动鼓10不接触；当鼓式制动器执行制动动作时，制动执行片30朝初始位置的径向外侧运动至制动衬片20接触到制动鼓10的鼓身周壁112，制动衬片20提供阻尼从而使制动鼓10逐渐减速，制动执行片30通过制动衬片20加载到鼓身周壁112的制动力能够被调节。

为了利于制动鼓10的散热，鼓身端壁111和鼓盖12都具有在轴向a上贯通的开口，从而分别在鼓身端壁111形成轴向通气区f1(参见图4)、在鼓盖12形成轴向通气区f1(参见图5)。

优选地，轴向通气区f1具有若干第一扇叶f10，第一扇叶f10与垂直于轴向a的面不平行。于是当制动鼓10绕主轴50转动时，第一扇叶f10在转动过程中能搅动空气使气流轴向地通过制动鼓10。例如，参照图2，图中的空心箭头示意性地示出了气流通过制动鼓10的一种情形。当车辆前进时，制动鼓10正转，带动第一扇叶f10正转，使气流在轴向a上从制动鼓10的外部穿过位于鼓盖12的轴向通气区f1而流入制动鼓10的内腔，并且，进入制动鼓10的内腔的气流进一步穿过位于鼓身端壁111的轴向通气区f1而流出制动鼓10。而当车辆后退时，制动鼓10反转，带动第一扇叶f10反转，气流在轴向a上从位于鼓身端壁111的轴向通气区f1流入制动鼓10、从位于鼓盖12的轴向通气区f1流出制动鼓10；当然，正如本领域技术人员所知的，车辆后退时通常速度较低，此时的制动所产生的热量也较小，因此在对第一扇叶f10的结构作具体设计时不需要特别考虑其对车辆后退的制动过程中的散热。

优选地，鼓身周壁112具有在径向r上贯通的开口，从而在鼓身周壁112上形成沿周向布置的径向通气区f2。

优选地，径向通气区f2具有若干第二扇叶f20，第二扇叶f20与鼓身周壁112的周壁形成夹角。于是当制动鼓10绕主轴50转动时，第二扇叶f20在转动过程中能搅动空气使气流径向地通过制动鼓10。例如，参照图2，当车辆前进时，制动鼓10正转，带动第二扇叶f20正转，使位于制动鼓10的内腔的空气流出制动鼓10。

由于鼓身周壁112的内周侧设有制动执行片30，为了减小制动执行片30对径向地通过鼓身周壁112的气流的阻挡，优选地，在制动执行片30上设置沿周向布置的多个通气孔31。通气孔31在周向和轴向上均位于径向通气区f2的附近，且通气孔31至少部分地不被制动衬片20遮挡。

在本实施方式中，径向通气区f2位于鼓身周壁112的轴向中间位置；通气孔31位于制动执行片30的轴向中间位置；每个制动执行片30上的制动衬片20包括两个子衬片，分别为第一衬片21和第二衬片22，第一衬片21和第二衬片22在轴向a上间隔开以避免遮蔽径向通气区f2和通气孔31。

上述径向通气区f2、通气孔31、第一衬片21和第二衬片22的位置设置，使得鼓式制动器整体在轴向a上大致对称，这也使得鼓式制动器具有更好的平衡性。

应当理解，径向通气区f2和通气孔31也可以不设置在鼓式制动器的轴向中部，例如，也可以在鼓身周壁112的轴向两端各设置一个径向通气区f2，并将制动执行片30连同制动衬片20布置于鼓式制动器的轴向中部区域、而不遮挡两端的径向通气区f2。当然，本发明对径向通气区f2、通气孔31和制动衬片20的数量以及设置位置并不作限制。

在另一个可能的实施方式中，一个制动鼓10的内部设有两个制动执行器。这两个制动执行器例如在轴向a上并列地设置。两个制动执行器能被独立地控制，在鼓式制动器实施制动时，两个制动执行器可以同时执行制动动作，也可以只选用其中一个制动执行器执行制动动作。具体选用哪个制动执行器来执行制动动作，可以根据制动鼓10的发热情况来判断。

例如，两个制动执行器中的一个为主制动执行器、另一个为副制动执行器。获取制动鼓10的实时温度，当制动鼓10的温度小于设定的临界温度时，由主制动执行器执行制动动作、副制动执行器不执行制动动作；当制动鼓10的温度大于或等于临界温度时，副制动执行器执行制动动作，此时，主制动执行器可以减小制动力(减小制动执行片径向推动制动衬片的力)，或是主制动执行器可以间断性地执行制动动作，或是主制动执行器不执行制动动作。

优选地，主制动执行器的制动执行片的表面积大于副制动执行器的制动执行片的表面积，且设置于主制动执行器的制动衬片的表面积大于设置于副制动执行器的制动衬片的表面积。

本发明至少具有以下优点中的一个优点：

(i)根据本发明的制动鼓10具有轴向通气区f1，利于散热。且更优地，轴向通气区f1具有第一扇叶f10，在制动鼓10转动过程中，第一扇叶f10搅动空气，有助于气流轴向地通过制动鼓10而加快散热。

(ii)根据本发明的制动鼓10具有径向通气区f2，利于散热。且更优地，径向通气区f2具有第二扇叶f20，在制动鼓10转动过程中，第二扇叶f20搅动空气，有助于气流径向地通过制动鼓10而加快散热。

(iii)根据本发明的制动鼓10包括鼓身11和鼓盖12，鼓盖12的存在不仅加大了制动鼓10的质量，使得制动鼓10能够吸收更多的热量、而不至于过快地升温，另外，鼓盖12的存在还使得制动鼓10在轴向a上更对称，使得制动鼓10在转动过程中具有更好的平衡性。

(iv)根据本发明的鼓式制动器可以具有两个制动执行器，根据制动鼓10的温度来选用当下执行制动动作的制动执行器，有利于控制制动鼓10的温升。

(v)相比于现有技术的鼓式制动器，根据本发明的鼓式制动器可以具有适当增大的轴向尺寸，即鼓式制动器的各零部件具有适当增大的轴向尺寸：制动鼓10的轴向尺寸增加使得制动鼓10具有更大的质量而能吸收更多的热量；制动衬片的轴向尺寸增加使得摩擦制动面积更大，且摩擦升温的区域更大、摩擦产生的热量更分散。

当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本发明的范围。