[发明专利]轻型电动车用的车轮制动器及防抱死制动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轻型电动车的车轮制动器。此外，本发明还涉及一种具有上述车轮制动器的防抱死制动装置。

背景技术

轻型电动车包括电动滑板车、电动自行车、电力助动车、电动摩托车、电动三轮车等几种类型。近年来，以电池和电机作为驱动源、重量通常小于一百公斤、具有两个或三个车轮的轻型电动车得到长足的发展。

轻型电动车的行驶速度相对较快，行使条件相对复杂，在行驶过程中会受到地形和交通情况的限制。驾驶员需要随时根据路面情况制动，以便使车辆减速或停车。很多的轻型电动车采用鼓式制动器。图1A和图1B分别示出了一种使用在轻型电动车中的已知鼓式车轮制动器100的示意性结构。

如图1A、1B所示，车轮制动器100主要包括制动鼓101和位于制动鼓101中的摩擦衬片102、制动蹄103。摩擦衬片102紧靠着制动蹄103的外周侧。在制动鼓101上安装有凸轮轴104，该凸轮轴104可绕其轴线转动。凸轮轴104的突伸端固定安装有凸轮105。所述凸轮105位于两个制动蹄103之间的间隙中，并且同时抵靠着两个制动蹄103的相对端部。

车轮制动器100还包括杆件106（或称为拉杆）。杆件106的一端部被固定地安装到凸轮轴104上。杆件106可带动凸轮轴104及凸轮105绕凸轮机构（或凸轮轴104）的轴线转动。杆件106的另一端部附连有缆线107。当缆线107受到朝向图1B右侧的作用力F的作用时，缆线107带动杆件106、进而在杠杆原理的作用下带动凸轮105绕凸轮轴104的轴线逆时钟方向转动。凸轮105的逆时钟方向转动会导致两个制动蹄103的相对端部远离彼此地分开。

制动蹄103通过摩擦衬片102向制动鼓101的内周侧壁施加摩擦制动力。在图1A、1B所示的车轮制动器100中，施加到制动蹄103上的力矩M等于F×L，其中F为缆线107所受到的作用力的大小，L大约为杆件106的长度。在图1A、1B所示的车轮制动器100中，由于杆件106的长度L是固定的，力矩M仅正比于F的大小。

在紧急制动的情况下，如果施加的作用力F过大，则过大的力矩M会施加到制动蹄103上，进而可能导致车轮被锁死。在对轻型电动车的车轮制动器进行设计或使用时，应当尽可能地避免车轮被锁死，因为这样会导致车轮发生滑移，影响轻型电动车的行驶安全性。

因此，非常希望能够对轻型电动车的车轮制动器进行改进，以便克服上述缺陷。

发明内容

为此，本发明提出了一种能够克服上述技术问题的车轮制动器。具体而言，本发明请求保护一种轻型电动车用的车轮制动器，包括制动鼓，其具有圆形凹部和限定所述圆形凹部的内周侧壁；所述车轮制动器还包括安装在圆形凹部中的凸轮机构和两个制动蹄，其中在每个制动蹄的外周侧壁上附连有摩擦衬片，并且一个制动蹄的一个端部和另一个制动蹄的一个端部彼此相邻地布置；两个制动蹄的上述端部之间设置有凸轮机构，其可绕其轴线转动以推动两个制动蹄的上述端部彼此分离开，进而带动摩擦衬片与制动鼓的内周侧壁相摩擦接触，以使制动鼓和与之相连接的车轮放慢速度或停止；特征在于：车轮制动器还设置有传力机构，其固定地附连到凸轮机构上，所述传力机构在被施加大致垂直于其延伸方向的作用力时将驱动凸轮机构绕其轴线转动；所述传力机构被施加上述作用力的位置可被调节，进而上述作用力的力臂也被相应地调节，所述力臂被定义为传力机构被施加上述作用力的位置和凸轮机构的轴线之间的距离。

根据本发明，传力机构相对于凸轮机构的转动轴线的力臂能够被快速调整，从而能够动态地调节施加到制动蹄上的力矩，进而可以防止轻型电动车的车轮在制动过程中被锁死。

优选的，凸轮机构包括凸轮轴和安装在凸轮轴上的凸轮，其中凸轮位于两个制动蹄的上述端部之间，并且凸轮轴与传力机构固定相连，其中在传力机构被施加上述作用力时，传力机构可带动凸轮轴和凸轮一起绕凸轮机构的轴线转动。

优选的，所述车轮制动器还设置有电机；所述传力机构包括运动转换机构，其中当电机受控制而转动时，所述运动转换机构能将电机的转动运动转换为传力机构的线性运动，以增加或减少传力机构的力臂大小。

优选的，所述运动转换机构是一螺杆螺母传动机构，其包括彼此螺纹连接的螺杆和螺母，其中螺杆与电机的传动轴相联结，螺母被施加上述作用力；当电机受控制而转动进而驱动螺杆一起转动时，螺杆带动螺母相对于螺杆进行移动，以增加或减少传力机构的力臂大小

优选的，所述螺杆是一丝杠，并且在丝杠和螺母之间设置有滚珠，所述丝杠、滚珠和螺母形成丝杠滚珠副。