CN102257705B - 新型刹车发电装置主体结构 - Google Patents
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Abstract
一种刹车发电装置，其主体结构色括传动轴（1）、传动齿轮A、传动齿轮B、转子组件（2）、定子组件（3）。传动轴（1）横向设置，传动轴（1）中部设置传动齿轮A，汽车齿轮箱传动机构具有输出传动齿轮B，传动齿轮A和输出传动齿轮B啮合。传动轴（1）两端设置有可随其旋转的转子组件（2），围绕转子组件（2）外周相应设有定子组件（3），转子组件（2）和定子组件（3）构成发电装置。发电装置工作时，齿轮箱传动机构输出的动能转化为电能。发电过程中，齿轮箱对传动轴（1） 有一作用力使传动轴转动，反作用力作用于齿轮箱传动机构，阻碍运转，刹车。该装置不仅可以刹车，还可以发电。
Description
技术领域
本发明涉及汽车和电动车刹车技术领域，特别是一种新型刹车发电装置主体结构。
背景技术
在现有技术中，汽车刹车装置都是利用不同的刹车片（如鼓刹、碟刹等）通过磨擦来完成的，虽把机械牵引改良成液压传力，但在刹车作用原理上没有本质的改变，刹车片易损耗，损耗或硬化的刹车片极易引起刹车失灵，造成事故。在刹车过程中汽车的动能被转化为不能重复利用的热能，造成能源浪费。现有的这种刹车装置易磨损，发热量大，不仅使用寿命有限，且有可能出现刹车失灵，安全性和可靠性没有保障，而刹车过程中的大量动能也被白白浪费，无法得到利用，不利于节能环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型刹车发电装置主体结构，该结构不仅有利于实现刹车动作，而且能够利用刹车过程发电，节能环保。为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种新型刹车发电装置主体结构，其特征在于：包括横向设置的传动轴，所述传动轴经设于其中部的传动齿轮A与汽车齿轮箱中的输出传动齿轮B相啮合，所述传动轴两端分别设有可随其旋转的转子组件，所述转子组件外周部对应设有定子组件，所述定子组件与所述转子组件构成发电机装置，以在所述发电机装置工作时，将齿轮箱中传动轴旋转输出的动能转化为电能，在发电的过程中，齿轮箱中传动机构对传动轴有一作用力以使传动轴转动，其反作用力则反作用于齿轮箱中传动机构，阻碍其运转，实现刹车。该装置安装前要对车传动设备进行相应改动，比如把离合装置安在发动机的动力输出处，齿轮箱与车轮之间没有离合设施，齿轮箱中传动机构的转动与车轮的转动直接关联，以保证对齿轮箱中传动机构的阻转能传到刹车。本发明的有益效果是改变了传统刹车装置通过刹轮胎来制动的刹车方式，通过刹传动箱来实现对驱动轮胎的制动，两轮驱动就是两轮刹车，四轮驱动就是真正的四轮齐刹，刹车效果好，无磨损，发热量小。同时，利用刹车过程中的大量动能发电，节能环保。由于刹车的作用点在齿轮箱，所以目前设计的各辆在转向等情况下的差速都可以得到利用，更简便地解决了四轮分配阻力的问题，由于该刹车装置是电子装置，也能更好地与刹车辅助系统BAS、EBS等相配合使用。本发明的刹车装置永不失灵，不磨损，发热量极小，使用期限长，安全稳固。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。图1是本发明实施例一的构造原理图。图2是本发明实施例二的构造原理图。
具体实施方法
本发明的新型刹车发电装置主体结构，利用磁感应原理实现汽车的制动并在制动过程中将动能转换为电能，如图1所示，包括横向设置的传动轴1，所述传动轴1经设于其中部的传动齿轮A与汽车齿轮箱中的输出传动齿轮B相啮合，所述传动轴1两端分别设有可随其旋转的转子组件2，所述转子组件2外周部对应设有定子组件3，所述定子组件3与所述转子组件2构成发电机装置，以在所述发电机装置工作时，将所述传动轴旋转输出的动能转化为电能，在发电的过程中，齿轮箱中传动机构对传动轴有一作用力以使传动轴转动，相应地传动轴对齿轮箱中传动机构就有一反作用力，该反作用力即为车体的刹车阻力，该反作用力通过作用于齿轮箱中传动机构，阻碍其运转，从而实现刹车作用。本发明的新型刹车发电装置主体结构安装前要对车传动设备进行相应改动，比如把离合装置安在发动机的动力输出处，齿轮箱与车轮之间没有离合设施，齿轮箱中传动机构的转动与车轮的转动直接关联，以保证对齿轮箱中传动机构的阻转能传到刹车。本发明有以下两种实现方案：实施例一：根据现有成熟的发电机技术原理，由转子组件产生磁场，定子组件产生感应电流：在所述转子组件由与所述传动轴相连接的转子轴、磁芯部件、集电环和用以构成发电机转子的其他相关部件组成。所述磁芯部件用以在其随所述传动轴旋转时产生旋转磁场，其由转子线圈绕组和设于所述转子线圈绕组中部的转子铁芯构成，所述转子线圈绕组经电刷通入电流后在所述转子铁芯中产生轴向磁通，并可通过调整通入电流的大小改变产生磁场的强弱，实现对刹车制动力大小的控制。所述定子组件由定子铁芯、绕设于定子铁芯上的定子线圈绕组和用以构成发电机定子的相关部件组成。所述定子线圈绕组在旋转磁场中切割磁感线以产生感应电流，所述定子线圈绕组上设有用于引出磁感应电流的引线端，并可通过改变引线端的位置，改变接入电路的线圈数量，以通过改变汽车动能转换为电能的大小，实现对刹车制动力大小的控制。据上所述，本发明有两种方式能够实现对刹车动力大小的调控，较佳实施方案是：当进行平缓制动时，可通过改变接入电路的定子线圈绕组的多少来改变制动力，而当需要进行紧急制动时，可通过调整通入转子线圈绕组的电流的大小来改变产生磁场的强弱，从而达到改变制动力的目的。实施例二：由定子组件产生磁场，转子组件产生感应电流：如图2所示，所述定子组件包括设于所述转子组件外侧部用以产生磁场的磁极4，所述转子组件包括用以切割磁感线的转子线圈绕组5，所述转子线圈绕组上设有用于引出磁感应电流的引线端，同样地，可通过改变引线端的位置，改变接入电路的线圈数量，以通过改变汽车动能转换为电能的大小，实现对刹车制动力大小的控制。根据本发明的实现原理，本发明中只有在车子处于运动状态才能工作，而车子在静止时，由于齿轮箱没有动力输出，转子组件没有转动，没有切割磁力线也就不会产生阻力，因此，无法通过本发明使静止的车子始终保持静止状态。为了解决此问题，本发明在汽车的排挡位置设有手刹，实现原理和方法参照大型拖拉机手刹的做法，直接拉扛卡住齿轮箱中齿轮。在本发明的较佳实施例中，该主体机构设置于前排座椅下面，并充分做好安全隔离，防止磁场和电流伤害。为了达到平滑刹车的目的，本发明可设计通过像档位一样设定很多级，踩踏的越深通过电路控制连接的线圈越多，电磁感应产生的力越大，刹车装置产生的力量越大，刹车距离就越短，在刹车踏板踩至最低端时设置一小段控制电路来控制反向增加的电流大小来控制紧急制动力的大小，最终达到刹车的目的。这些制动力的变化是通过线圈数量和磁场大小来实现的，在上面已作说明。本发明的刹车装置可以说是观念上的改革，把刹车从机械时代过渡到电子时代。该装置是用磁力来阻碍传动装置转动，并在刹车的过程中把动能转换为电能，达到绿色环保的目的。刹车强度是通过电路来完成的，因此这种刹车装置永不失灵，不磨损，发热量极小，使用期限长，安全稳固。因为是通过电路来刹车的，与目前的ABS等刹车辅助工具能更好地配合，达到安全刹车的目的。该装置可以先行在四轮驱动的混合动力汽车或电动车上进行装配。本发明通过应用能量守恒定律来检验，在有效制动距离内，车轮前进的距离换算成转轴转动的圈数，对磁场和线圈进行相应配置，使汽车动能完全转化为电能，就能达到既使车停下来，又把该能量充分转换为电能的目的。具体的磁场大小、线圈多少、刹车装置尺寸等由于各车的自重不同，驱动轮个数不同，应视各类车型具体设置。
本发明的技术经济指标：完全绿色环保，把动能转化为电能，节能产品，产生的能量辅助汽车运行，节省燃料。
本发明的产业化条件：该装置可以先在四轮驱动的混合动力或电动力汽车上进行装配。产生的电能可以直接充进电池内，驱动汽车前行。因为是通过电路来刹车的，可以与目前的ABS、EBA、BAS等刹车辅助工具能更好地配合，更有效地防止侧滑，达到安全刹车的目的。在过渡时期为了得到民众的肯定，不至于为安全担忧，可以把该装置设置成主要刹车装置，辅于传统油压碟刹，待产品受到社会公认后逐步取而待之。
市场前景：在能源越来越缺乏的今天，节约和合理利用能源是全社会的需要。以后混合动力和电动力的车会越来越多，这类车改用这种新型刹车装置，成本更低，就算是普通汽柴油动力的汽车，通过安装电路和蓄电池，电能可作为照明空调等其它功能利用，本发明的刹车装置也更耐用，维护成本也更低，有可能近年来得到普及。预计经济、社会、环境效益：在节约能源的大环境下，该装置合理的节约和利用了能源，在不久的将来，本发明的刹车装置将得到广泛普及，取代现用的刹车装置。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种刹车发电装置，其特征在于：包括横向设置的传动轴，所述传动轴经设于其中部的传动齿轮A与汽车齿轮箱中传动机构的输出传动齿轮B相啮合，所述传动轴两端分别设有可随其旋转的转子组件，所述转子组件外周部对应设有定子组件，所述定子组件与所述转子组件构成发电机装置，以在所述发电机装置工作时，将齿轮箱中传动机构输出的动能转化为电能，在发电的过程中，齿轮箱中传动机构对传动轴有一作用力以使传动轴转动，其反作用力则反作用于齿轮箱中传动机构，阻碍其运转，实现刹车；所述定子组件中对应设有用以切割磁感线以产生感应电流的定子线圈绕组，所述定子线圈绕组上设有用于引出感应电流的引线端，并通过改变引线端的位置，改变接入电路的定子线圈绕组的线圈数量，以通过改变汽车动能转换为电能的大小，实现对刹车制动力大小的控制，接入电路的所述定子线圈绕组的线圈数量与汽车的刹车踏板的刹车档位相适配；所述转子组件中设有用以产生磁场的磁芯部件，以在其随所述传动轴旋转时产生旋转磁场；所述磁芯部件由转子线圈绕组和设于所述转子线圈绕组中部的转子铁芯构成，所述转子线圈绕组经电刷通入电流后在所述转子铁芯中产生磁通，并通过调整通入电流的大小改变产生磁场的强弱，设置一段控制电路，在刹车踏板踩至最低端时来控制增加的转子线圈绕组的电流大小来控制制动力的大小。
2.根据权利要求1所述的刹车发电装置，其特征在于：在汽车的排挡位置设有手刹，以直接机械卡死齿轮箱中齿轮。
3.根据权利要求1所述的刹车发电装置，其特征在于：该装置设置于前排座椅下面、所述齿轮箱两侧或上部。
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