一种内循环球结构轮毂电机用驻车制动器
阅读说明：本技术 一种内循环球结构轮毂电机用驻车制动器 (Parking brake for wheel hub motor with internal circulation ball structure ) 是由 陈锋 张兴琦 梁华芳 周哉松 斯梦悦 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及驻车制动器技术领域,尤其涉及一种内循环球结构轮毂电机用驻车制动器,包括支架、钳体、活塞、动力单元和螺杆,螺杆设置在钳体内,螺杆与动力单元传动连接,螺杆的外侧设置有螺套和返珠器,螺套设置为开口,返珠器设置在螺套的开口处,螺套与返珠器将螺杆全部包裹,螺杆的外表面设置有内轨道,螺套和返珠器内表面设置有外轨道,内轨道与外轨道配合形成循环轨道,循环轨道内设置有循环球,本发明提供了一种驻车、行车两用轮毂电机用制动器,并且降低了钳体内部的摩擦,使得循环球在S形轨道运动,此外循环轨道与循环球均设置在钳体的内部,在降低磨损,保证传动的流程性和平稳性的情况下,不占用螺套外侧空间,结构紧凑高效。(The invention relates to the technical field of parking brakes, in particular to a parking brake for a hub motor with an internal circulation ball structure, which comprises a bracket, a caliper body, a piston, a power unit and a screw rod, wherein the screw rod is arranged in the caliper body and is in transmission connection with the power unit, a screw sleeve and a ball returning device are arranged on the outer side of the screw rod, the screw sleeve is arranged to be an opening, the ball returning device is arranged at the opening of the screw sleeve, the screw sleeve and the ball returning device completely wrap the screw rod, an inner rail is arranged on the outer surface of the screw rod, an outer rail is arranged on the inner surfaces of the screw sleeve and the ball returning device, the inner rail and the outer rail are matched to form a circulation rail, and a circulation ball is arranged in the circulation rail. Under the condition of ensuring the flow performance and stability of transmission, the space outside the screw sleeve is not occupied, and the structure is compact and efficient.)
技术领域
本发明涉及驻车制动器技术领域，尤其涉及一种内循环球结构轮毂电机用驻车制动器。
背景技术
轮毂电机以其高效，峰值扭矩大，加速时间短等优点，是未来新能源汽车重点的发展方向之一。轮毂电机把转向、制动、驱动等装置都集成在轮毂内，大大简化了车辆底盘布局，但这留给制动器的安装、拆卸的空间缺口大大减小。同时轮毂电机为外转子布局，轮毂作为驱动单元也是制动单元，制动器需布局到轮毂边缘，这与常规制动器的布置方式也大大不同，需要开发配套相适应的制动器。
中国专利CN109185363A公开了专利名称为一种轮毂电机用的浮钳盘式制动器总成结构的专利，其技术要点在于：一种轮毂电机用的浮钳盘式制动器总成结构，主要包括钳体、轴销、支架，钳体内设有用于放置活塞的缸孔，钳体通过轴销与支架相连，支架上设置安装有摩擦片的弹簧片，所述钳体与支架开口方向为制动盘径向向外，制动钳总成可呈反向安装在轮毂电机专用的环形制动盘上，摩擦片依靠弹簧片的支撑滑动，用于从制动盘内圈施加制动力，该申请从制动盘内圈施加制动力，其整体结构简单紧凑，强度刚度高，从而提高了轮毂电机车型的制动效果；总体上来说本发明不但充分利用了制动盘内部的空间，有利于汽车的整体布置，而且拆装十分简单方便，使用可靠性好，同时也降低了制造成本，减轻产品重量，但是该申请只有行车制动功能，不具有驻车制动功能。
中国专利CN104712687B公开了专利名称为电子驻车制动器的专利，其技术要点在于：一种电子驻车制动器，其具备：托架，其能够进退移动地配设一对垫板；卡钳外壳，能够滑动地设置在所述托架上，且设有缸体，在所述缸体中设有活塞；马达，配置在所述卡钳外壳的外侧，且向正反方向产生旋转力；转换单元，将所述马达的旋转力转换成直线往复运动并传递给所述活塞；及减速机，设置在所述马达与转换单元之间，且将所述马达的旋转力减速并传递给转换单元，所述电子驻车制动器包括与所述马达的转轴连接并与所述减速机的输出齿轮连接的适配器，所述转轴和输出齿轮的输出轴通过适配器同轴串联连接，所述输出齿轮被所述适配器支承，以免旋转时振摆，该结构是一种螺杆螺套螺纹传动方案，摩擦系数较高，同时滑动磨损也较大，寿命不高；同时只适用于传动汽车制动盘布置方案，不适用于轮毂电机式驱动轮制动盘外布置方案。
中国专利CN110259852A公开了专利名称为用于轮毂电机的浮动式制动器的专利，其技术要点在于：用于轮毂电机的浮动式制动器，其包括支架，钳体，活塞，导向销，内摩擦块，外摩擦块，钳体为一体成型结构，支架包括固定部和装配部，导向销活动插接在钳体内且固定在支架上，制动时，内摩擦块和的滑移方向与导向销的轴线平行。支架整体呈“人”字型，固定部的个数为两个，装配部与两个固定部的一端固定连接，装配部和两个固定部组成“人”字型支架，该专利结构简单、方便拆卸、散热性好，但是该专利的钳体的内部仍采用的是面摩擦来进行制动，磨损较大。
发明内容
本发明针对背景技术所述的问题，提供了一种内循环球结构轮毂电机用驻车制动器。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种内循环球结构轮毂电机用驻车制动器，包括：
支架，支架用于固定安装在车辆上，为固定件；
钳体，钳体包括滚动轴承和止推轴承，为活动件；
活塞，活塞间隙配合安装在钳体中，制动时，受液压力的驱动可沿钳体进行轴向运动；
动力单元，动力单元设置在钳体的顶部，为钳体内部装置提供扭矩和转速；
还包括螺杆，螺杆设置在钳体内部，螺杆的顶部与动力单元传动连接，螺杆顶部的侧壁与滚动轴承以及止推轴承传动连接，螺杆的外侧设置有螺套和返珠器，螺套设置为开口，返珠器设置在螺套的开口处，螺套与返珠器结合能够将螺杆的侧面全部包裹，螺杆的外表面设置有内轨道，螺套和返珠器内表面设置有外轨道，内轨道与外轨道配合形成循环轨道，循环轨道内设置有循环球，当螺杆发生转动时挤压循环球使其发生滚动，进而带动其外侧螺套发生轴向移动；同时螺杆受到循环球的反作用力挤压布置在钳体内侧的止推轴承，使其发生反向的移动。
作为优选，返珠器的外轨道设置为“S”型，循环球通过“S”型的外轨道改变运动方向，避免循环球发生轴向前进运动。
作为优选，动力单元与螺杆的连接处设置有输出齿轮，螺杆的顶端设置为凹形的齿轮槽结构，动力单元通过齿轮配合为螺杆提供驱动扭矩和转速。
作为优选，返珠器通过安装螺栓与螺套固定连接，结构稳定可靠。
作为优选，螺杆的顶部设置有限位件，限位件设置在滚动轴承与螺杆顶端的凹形齿轮槽结构之间。
作为优选，止推轴承设置在滚动轴承远离动力单元的一侧，螺杆上设置有挡圈，挡圈位于止推轴承与内轨道之间，挡圈靠近螺套的一侧以及螺套靠近挡圈的一侧均设置有限位凸台，避免螺杆与螺套之间发生过度贴合。
作为优选，活塞设置在螺杆、螺套以及返珠器的外侧，当螺套发生远离动力单元的轴向移动时，螺套挤压活塞，使活塞跟随螺套发生轴向移动；同时钳体端部的止推轴承发生反向移动，止推轴承挤压钳体，使钳体跟随止推轴承发生反向的移动。
作为优选，活塞和钳体之间设有内摩擦片和外摩擦片，内摩擦片与外摩擦片均与支架滑动连接，活塞与钳体进行相对运动时，间隙被消除，活塞挤压内摩擦片，钳体挤压外摩擦片，内摩擦片与外摩擦片均发生向制动盘靠近的运动，挤压制动盘发生驻车制动行为。
作为优选，还包括导向销，导向销将支架与钳体活动连接在一起，制动过程中，钳体沿导向销轴向与活塞运动相反的方向移动，钳体两侧设有耳孔，导向销插设在耳孔内，导向销穿过耳孔与支架通过螺纹固定连接，导向销与耳孔接触处设置有橡胶衬套，导向销与橡胶衬套设置为过盈配合，由于橡胶的压缩变形作用，钳体在导向销上有一定的自由度，可实现制动效果。
作为优选，活塞远离动力单元的侧端设置有密封圈，密封圈能够在进行行车制动时，防止制动液泄露。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
第一、本发明提出了一种循环球式驻车传动结构，将螺杆与螺套之间的滑动运动方式改为滚动，降低了产品的摩擦系数，提高了传动效率，同时降低了接触面上的静摩擦力，提高了产品传动的灵敏度，其次减小了产品之间的磨损，提高了结构件的使用寿命；
第二、本发明提出了一种设有“S”形轨道结构的驻车返珠器，调整循环球的运动方向，使其返回初始轨道，保证了传动的流程性和平稳性；
第三、本发明提出了一种内循环结构轨道方案，循环球整体上位于螺杆螺套内部空间轨道，不占用螺套外侧空间，结构紧凑高效；
第四、本发明提出了一种驻车、行车两用轮毂电机用制动器。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例1动力单元处的结构示意图。
图3是本发明实施例1钳体内部的结构示意图。
图4是本发明实施例1轴套内部的结构示意图。
图5是本发明实施例1中螺杆、轴套以及返珠器的结合体的结构示意图。
图6是本发明实施例1中螺杆和轴套以及返珠器的结合体的结构示意图。
图7是本发明实施例1中返珠器的结构示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1-支架、11-内摩擦片、12-外摩擦片、2-钳体、21-滚动轴承、22-止推轴承、23-耳孔、3-活塞、31-密封圈、4-动力单元、41-输出齿轮、5-螺杆、51-内轨道、52-限位件、53-挡圈、54-限位凸台、6-螺套、61-外轨道、7-返珠器、71-安装螺栓、8-循环轨道、81-循环球、9-导向销、91-橡胶衬套。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1至图7所示，一种内循环球结构轮毂电机用驻车制动器，包括：支架1，支架1用于固定安装在车辆上，为固定件；钳体2，钳体2包括滚动轴承21和止推轴承22，为活动件；活塞3，活塞3间隙配合安装在钳体2中，制动时，受液压力的驱动可沿钳体2进行轴向运动；动力单元4，动力单元4设置在钳体2的顶部，为钳体2内部装置提供扭矩和转速，还包括导向销9，导向销9将支架1与钳体2活动连接在一起，制动过程中，钳体2沿导向销9轴向与活塞3运动相反的方向移动。
本实施例还包括螺杆5，螺杆5设置在钳体2内部，螺杆5的顶部与动力单元4传动连接，螺杆5顶部的侧壁与滚动轴承21以及止推轴承22传动连接，螺杆5的外侧设置有螺套6和返珠器7，螺套6设置为开口，返珠器7设置在螺套6的开口处，返珠器7通过安装螺栓71与螺套6固定连接，螺套6与返珠器7结合能够将螺杆5的侧面全部包裹，螺杆5的外表面设置有内轨道51，螺套6和返珠器7内表面设置有外轨道61，内轨道51与外轨道61配合形成循环轨道8，循环轨道8内设置有循环球81。
其中，返珠器7的外轨道61设置为“S”型，循环球81通过“S”型的外轨道61改变运动方向，避免循环球81发生轴向前进运动。
当螺杆5发生转动时挤压循环球81使其发生滚动，进而带动其外侧螺套6发生轴向移动；同时螺杆5受到循环球81的反作用力挤压布置在钳体2内侧的止推轴承22，使其发生反向的移动。
本实施例中的活塞3设置在螺杆5、螺套6以及返珠器7的外侧，当螺套6发生远离动力单元4的轴向移动时，螺套6挤压活塞3，使活塞3跟随螺套6发生轴向移动；同时钳体2端部的止推轴承22发生反向移动，止推轴承22挤压钳体2，使钳体2跟随止推轴承22发生反向的移动。
在本实施例中，动力单元4与螺杆5的连接处设置有输出齿轮41，螺杆5的顶端设置为凹形的齿轮槽结构，动力单元4通过齿轮配合为螺杆5提供驱动扭矩和转速，止推轴承22设置在滚动轴承21远离动力单元4的一侧，螺杆5上设置有挡圈53，挡圈53位于止推轴承22与内轨道51之间，挡圈53靠近螺套6的一侧以及螺套6靠近挡圈53的一侧均设置有限位凸台54，避免螺杆5与螺套6之间发生过度贴合，此外，螺杆5的顶部设置有限位件52，限位件52设置在滚动轴承21与螺杆5顶端的凹形齿轮槽结构之间。
本实施例的活塞3和钳体2之间设有内摩擦片11和外摩擦片12，内摩擦片11与外摩擦片12均与支架1滑动连接，活塞3与钳体2进行相对运动时，间隙被消除，活塞3挤压内摩擦片11，钳体2挤压外摩擦片12，内摩擦片11与外摩擦片12均发生向制动盘靠近的运动，挤压制动盘发生驻车制动行为。
本实施例还包括导向销9，导向销9将支架1与钳体2活动连接在一起，制动过程中，钳体2沿导向销9轴向与活塞3运动相反的方向移动。
驻车制动机理：驻车信号发出后，动力单元4通过滚动轴承21为螺杆5提供扭矩和转速，螺杆5发生转动时挤压循环球81使其发生滚动，进而带动其外侧螺套6发生轴向移动，同时螺杆5受到循环球81的反作用力挤压布置在钳体2内侧的止推轴承22，使其发生反向的移动，而螺套6做远离动力单元4的轴向移动时，会消除活塞3与螺杆5之间的间隙，同时螺杆5会挤压活塞3使其发生轴向移动，此时钳体2端部的止推轴承22发生反向移动，挤压钳体2跟随其发生反向的移动，活塞3挤压内摩擦片11，钳体2挤压外摩擦片12，进而内摩擦片11与外摩擦片12挤压制动盘发生驻车制动行为。
行车制动机理：钳体2外部通过进油口与外部制动液压管路相连；内部与活塞3构成制动液压空间，并设有密封圈31，防止制动液泄露，外部制动液通过进油孔进入钳体2内部的缸体后，在活塞3和钳体2上建立制动压强，发生相离运动。活塞3挤压内摩擦片11向制动盘靠近，钳体2挤压外摩擦片12同样向制动盘移动。随着制动液压的加强，制动间隙消除，发生内摩擦片11与外摩擦片12挤压制动盘的作用，形成行车制动行为。
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处在于：钳体2两侧设有耳孔23，导向销9插设在耳孔23内，导向销9穿过耳孔23与支架1通过螺纹固定连接，。
实施例3
本实施例与实施例2的区别之处在于：导向销9与耳孔23接触处设置有橡胶衬套91，导向销9与橡胶衬套91设置为过盈配合，由于橡胶的压缩变形作用，钳体2在导向销9上有一定的自由度，可实现制动效果。
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