CN104613111A - 节能型车辆制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能型车辆制动装置，其特征在于：包括用于套装于车半轴上的半轴套管、利用轴承支撑于车半轴套管上的壳体、设于壳体内的动力输入输出部分、减速器部分、扭转弹簧部分以及联接于减速器部分与扭转弹簧部分之间的驱动机构部分，所述壳体上设有用于连接轮胎轮毂的螺栓孔。其结构设计合理、使用安全可靠，从根本上解决了现有利用摩擦原理的刹车片装置浪费能耗、存在安全隐患、易损伤轮胎和路面的问题，其利用扭转弹簧实现制动及能耗的储存和利用。

Description

节能型车辆制动装置

技术领域

    本发明涉及交通工具的制动装置，特别是一种能够回收制动过程中几乎全部能耗且加以利用的节能型车辆制动装置，适用于汽车、火车、电车、摩托车等。

背景技术

    目前，车辆制动装置主要是利用摩擦原理的刹车盘装置，其主要存在如下问题：1、摩擦制动过程中产生的热量白白浪费；2、刹车盘装置的作用力与车轮前进方向的横向力易使车辆发生侧滑，存在安全隐患；3、摩擦制动使轮胎和路面易损，缩短了轮胎的使用寿命和路面的使用期限。综上，现有车辆制动装置亟待改进。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种结构设计合理、使用安全可靠的节能型车辆制动装置，从根本上解决现有利用摩擦原理的刹车片装置浪费能耗、存在安全隐患、易损伤轮胎和路面的问题，利用扭转弹簧实现制动及能耗的储存和利用。

本发明的技术方案是：

一种节能型车辆制动装置，其特征在于：包括用于套装于车半轴上的半轴套管、利用轴承支撑于车半轴套管上的壳体、设于壳体内的动力输入输出部分、减速器部分、扭转弹簧部分以及联接于减速器部分与扭转弹簧部分之间的驱动机构部分，所述壳体上设有用于连接轮胎轮毂的螺栓孔，所述动力输入输出部分由动力输入输出端电磁线圈及衔铁、设于动力输入输出端电磁线圈外周面上并受其驱动旋转的动力输入输出端啮合套、套装于半轴套管上的动力输入输出端太阳齿、与动力输入输出端太阳齿啮合的动力输入输出端行星齿以及套装于动力输入输出端行星齿外侧并与减速器部分的动力输入/输出端相联的动力输入输出端内齿组成，所述动力输入输出端啮合套外周面设有外花键，所述壳体内周面上设有与该外花键相啮合的内花键，所述动力输入输出端太阳齿另设有与该内花键相对应的等径的内花键，所述动力输入输出端行星齿与其转轴间安装有单向离合器，所述驱动机构部分由弹力输入输出端电磁线圈及衔铁、受弹力输入输出端电磁线圈及衔铁驱动旋转的弹力输入输出端啮合套、与弹力输入输出端啮合套联接并受其驱动旋转的弹簧结手、固定于弹簧结手上的弹簧推杆以及对应弹簧结手位置均匀设置在壳体上的多个弹力保持电磁线圈及衔铁组成，所述弹力输入输出端啮合套将减速器部分的动力输出/输入端与弹簧结手联接起来，所述扭转弹簧部分由扭转弹簧及其支撑筒组成，所述支撑筒一端与弹簧结手侧面插接固定并随其转动，另一端与壳体插接，所述扭转弹簧一端与壳体插接，另一端与弹簧推杆贴靠在一起并受其推动控制，所述弹簧结手端部设有用于拨动弹力保持衔铁的棘齿。

上述的节能型车辆制动装置，所述减速器部分由利用花键与动力输入输出部分的动力输入输出端内齿联接的一级减速太阳齿、与一级减速太阳齿啮合的一级减速行星齿、一端套装于一级减速行星齿外侧、另一端设有二级减速太阳齿的一级减速内齿、与二级减速太阳齿啮合的二级减速行星齿以及套装于二级减速行星齿外侧的二级减速内齿组成。

上述的节能型车辆制动装置，所述扭转弹簧部分和驱动机构部分的数量分别为一个，即为前进制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分，所述二级减速内齿外周面上设有外花键，所述弹力输入输出端啮合套一侧设有对应该外花键的内花键，另一侧与弹簧结手之间利用花键联接，所述壳体外侧另设有用于倒车制动用的刹车盘装置。

上述的节能型车辆制动装置，所述壳体由前轴承支座、利用螺栓与前轴承支座连接的前盖以及利用螺栓与前盖连接的后盖组成，所述前轴承支座和后盖与车半轴套管之间分别设有轴承和油封，所述动力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于车半轴套管上，所述动力输入输出端电磁线圈内侧固定连接的复位弹簧和动力输入输出端衔铁分别与前轴承支座连接固定，所述动力输入输出端电磁线圈外周面设有带动动力输入输出端啮合套移动的啮合套圈，所述弹力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于后盖的内置端上，所述弹力输入输出端电磁线圈内侧设置的复位弹簧一端和弹力输入输出端衔铁分别与后盖连接固定，所述弹力输入输出端电磁线圈内侧的复位弹簧另一端与弹力输入输出端啮合套连接固定。

上述的节能型车辆制动装置，所述扭转弹簧部分和驱动机构部分的数量分别为两个，由前进制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分和倒车制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分组成，所述二级减速内齿外周面上设有外花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套设有与该外花键相啮合的内花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹簧结手一侧设有与该内花键对应的外花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈及衔铁安装于壳体内壁上，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套支撑固定于其对应的弹力输入输出端衔铁的端部；所述二级减速内齿外侧面固定设有内花键的中间啮合套，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套设有与该内花键相对应的外花键，所述车半轴套管上套装有用于安装倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套并受其驱动旋转的中间套筒，所述中间套筒另一端设有外齿，所述壳体内另设有与该外齿相啮合的中间齿轮，所述倒车制动用驱动机构部分的弹簧结手设有与中间齿轮相啮合的内齿，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于中间套筒上，且其衔铁与倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套连接固定。

上述的节能型车辆制动装置，所述壳体由前、后轴承支座、利用螺栓与前轴承支座连接的前盖、利用螺栓分别与前盖和后轴承支座连接的后盖组成，所述前轴承支座和后轴承支座与车半轴套管之间分别设有轴承和油封，所述动力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于车半轴套管上，所述动力输入输出端电磁线圈内侧固定连接的复位弹簧和动力输入输出端衔铁分别与前轴承支座连接固定，所述动力输入输出端电磁线圈外周面设有带动动力输入输出端啮合套移动的啮合套圈，所述前轴承支座内壁上设有用于支撑前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈及衔铁的支座，该弹力输入输出端电磁线圈外侧设置的复位弹簧一端与支座连接，另一端与衔铁连接固定，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈内侧固定连接的复位弹簧端部与倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套连接固定，所述中间套筒与该啮合套利用花键联接。

上述的节能型车辆制动装置，所述弹簧推杆与弹簧结手焊接在一起或利用螺纹连接并利用螺母锁紧。

上述的节能型车辆制动装置，弹簧结手为圆环形且利用铜套套装于所述后盖上并利用卡环或卡簧定位，以使弹簧结手转动的同时不发生轴向位移。

上述的节能型车辆制动装置，所述动力输入输出端太阳齿、一级减速太阳齿和二级减速太阳齿套装于车半轴套管上且与车半轴套管间分别设有铜套，所述动力输入输出端太阳齿与一级减速太阳齿所在铜套之间设有卡簧。

本发明的有益效果是：

1、制动时，将力加到扭转弹簧上，使扭转弹簧变形，变形的扭转弹簧产生的弹力和车辆前进方向相反，阻碍车辆运动，作用时间延长，弹力增大，直至车辆减速或停车；制动结束后，存储的弹力释放，沿相反的路径推动车轮前进。其彻底改变了利用摩擦原理的刹车片装置的结构形式，其制动时采用的动力正是车轮的惯性力变向而来，本发明结构设计合理、使用安全可靠，利用扭转弹簧实现制动及能耗的储存和利用，从根本上解决了现有利用摩擦原理的刹车片装置浪费能耗的问题；

2、由于制动力为车轮的惯性力变向而来，车轮在纯滚动过程中被制动，不受其他作用力影响，故避免了发生侧滑、侧翻等事故的发生，也因此延长了轮胎的使用寿命，减小了对路面的损伤程度；

3、应用一组扭转弹簧部分和驱动机构部分时，适用于汽车等前进过程中制动，倒车制动依靠刹车盘装置，而应用两组扭转弹簧部分和驱动机构部分时，则可实现车辆前进、倒车过程中分别制动，尤其适用于火车，更好的利用了车辆的惯性力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图（对应实施例1）；

图2是图1中A-A向剖面图；

图3是图1中B-B向剖面图；

图4是图1中C-C向剖面图；

图5是图1中D-D向剖面图；

图6是图1中E-E向剖面图；

图7是图1中F-F向剖面图（只剖壳体）；

图8是图1中G向示意图；

图9是图1中K-K向剖面图；

图10是图1中动力输入输出端太阳齿、一级减速太阳齿、二级减速太阳齿与车半轴套管的组装结构局部放大图；

图11是图1中后盖、轴承、油封与车半轴套管的组装结构局部放大图；

图12是图1中前轴承支座、轴承、油封与车半轴套管的组装结构局部放大图；

图13是本发明的另一结构示意图（减速器部分和动力输入输出部分等与实施例1相同，故省略，对应实施例2）；

图14是图13中H-H向剖面图；

图15是图13中M向视图；

图16是图13中N向视图；

图17是图13中P向视图；

图18是图13中Q向视图；

图19是图13中Y向视图；

图20是图13中X向视图。

序号说明：1车半轴、2车半轴套管、3刹车盘装置、4后盖、5卡簧、6弹力保持衔铁、7铜套、8弹簧结手、9螺母、10弹簧推杆、11扭转弹簧、12支撑筒、13弹力输入输出端啮合套、14前盖、15前轴承支座、16螺栓孔、17动力输入输出端太阳齿、18动力输入输出端啮合套、19啮合套圈、20动力输入输出端电磁线圈、21复位弹簧、22转轴、23单向离合器、24动力输入输出端行星齿、25动力输入输出端内齿、26一级减速内齿、27二级减速内齿、28棘齿、29弹力输入输出端电磁线圈、30复位弹簧、31一级减速行星齿、32一级减速太阳齿、33二级减速行星齿、34二级减速太阳齿、35铜套、36卡簧、37卡簧、38后轴承、39油封、40卡环、41油封、42前轴承、43平垫圈、44螺母、45后轴承支座、46弹力保持衔铁、47中间齿轮、48弹簧结手、49支撑筒、50扭转弹簧、51弹簧结手、52扭转弹簧、53支撑筒、54支座、55弹力输入输出端电磁线圈、56弹力输入输出端啮合套、57复位弹簧、58中间啮合套、59弹力输入输出端啮合套、60中间套筒、61弹力输入输出端电磁线圈、62复位弹簧、63棘齿、64弹簧推杆、65棘齿、66弹力保持衔铁、67弹簧推杆、卡68环、69卡环、70铜套、71铜套。

具体实施方式

实施例1（适用于汽车等）

如图1所示，该节能型车辆制动装置，包括用于套装于车半轴1上的半轴套管2、利用轴承支撑于车半轴套管2上的壳体、设于壳体内的动力输入输出部分、减速器部分、扭转弹簧部分以及联接于减速器部分与扭转弹簧部分之间的驱动机构部分，其中，所述壳体由前轴承支座15、前盖14及后盖4组成，所述前轴承支座15上设有用于连接轮胎轮毂的螺栓孔16，前轴承支座15和前盖14之间，前盖14和后盖4之间分别利用螺栓连接固定；参见图12，前轴承支座15与半轴套管2之间设有前轴承42和油封41，前轴承42后部利用前轴承支座限位，前部利用平垫圈43和旋拧于半轴套管2端部的螺母44定位，油封41后部利用卡环40定位；参见图11，后盖4内置端与半轴套管2之间设有后轴承38和油封39，后轴承38后部利用后盖4限位，前部利用设于后盖4内置端上的卡簧37定位。使用时，车半轴套管2套装于车半轴1上，同时前轴承支座15与车半轴1端部利用螺栓连接固定，车轮轮胎的轮毂与前轴承支座15连接固定。

参见图1、图4、图6，动力输入输出部分由套装于车半轴套管2上的动力输入输出端电磁线圈20及衔铁、设于动力输入输出端电磁线圈20外周面上的动力输入输出端啮合套18、套装于半轴套管2上的动力输入输出端太阳齿17、与动力输入输出端太阳齿17啮合的动力输入输出端行星齿24以及套装于动力输入输出端行星齿24外侧并与减速器部分的动力输入/输出端相联的动力输入输出端内齿25组成。动力输入输出端电磁线圈20设有复位弹簧21与前轴承支座15连接，且动力输入输出端衔铁与前轴承支座15固定，所述动力输入输出端电磁线圈20外周面设有带动动力输入输出端啮合套18移动的啮合套圈19，动力输入输出端电磁线圈20通电后带动啮合套圈19和动力输入输出端啮合套18向左移动，断电后在复位弹簧21作用下回到原位。动力输入输出端啮合套18外周面设有外花键，前轴承支座15设有与该外花键相啮合的内花键，动力输入输出端太阳齿17另设有与该内花键相对应的等径的内花键，动力输入输出端行星齿24与其转轴22间安装有单向离合器23。

参见图1、图5、图7、图8和图9，所述扭转弹簧部分和驱动机构部分的数量分别为一个，即为前进制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分。所述驱动机构部分由弹力输入输出端电磁线圈29及衔铁、受弹力输入输出端电磁线圈29及衔铁驱动旋转的弹力输入输出端啮合套13、与弹力输入输出端啮合套13联接并受其驱动旋转的弹簧结手8、固定于弹簧结手8上的弹簧推杆10以及对应弹簧结手8位置均匀设置在后盖4上的3个弹力保持电磁线圈及衔铁6组成，所述弹力输入输出端啮合套13将减速器部分的动力输出/输入端与弹簧结手8联接起来。

所述扭转弹簧部分由扭转弹簧11及其支撑筒12组成，所述支撑筒12一端与弹簧结手8侧面插接固定并随其转动，另一端与前盖14插接，所述扭转弹簧11一端插入前盖14中，另一端与弹簧推杆10贴靠在一起并受其推动控制，弹簧推杆10与弹簧结手8焊接在一起或利用螺纹连接并利用螺母9锁紧，本实施例中，为防止使用过程中弹簧推杆10弯曲变形，采用与弹簧结手8螺纹连接并利用螺母9锁紧的结构形式。所述弹力输入输出端电磁线圈29设有复位弹簧30一端与后盖4连接、另一端与弹力输入输出端啮合套13连接，且弹力输入输出端衔铁与后盖4固定。所述弹簧结手8为圆环形且一侧设有环状凹槽，所述后盖4对应环状凹槽位置设有环状支撑台，所述环状凹槽与环状支撑台之间设有铜套7，弹簧结手8在后盖4上并利用卡簧5定位，所述弹簧结手8端部设有用于拨动弹力保持衔铁的棘齿28。

参见图1、图2和图3，减速器部分由利用花键与动力输入输出部分的动力输入输出端内齿25联接的一级减速太阳齿32、与一级减速太阳齿32啮合的一级减速行星齿31、一端套装于一级减速行星齿31外侧、另一端设有二级减速太阳齿34的一级减速内齿26、与二级减速太阳齿34啮合的二级减速行星齿33以及套装于二级减速行星齿33外侧的二级减速内齿27组成，所述二级减速内齿27外周面上设有外花键，所述弹力输入输出端啮合套13一侧设有对应该外花键的内花键，另一侧与弹簧结手8之间利用花键联接，所述后盖4外侧另设有用于倒车制动用的刹车盘装置3。参见图10，动力输入输出端太阳齿17、一级减速太阳齿32和二级减速太阳齿34与车半轴套管间分别设有铜套35，动力输入输出端太阳齿17与一级减速太阳齿32所在铜套35之间设有卡簧36。

    工作过程及原理：

车辆前进过程中制动时，动力输入输出端电磁线圈20和弹力输入输出端电磁线圈29同时通电，由于动力输入输出端衔铁与前轴承支座15连接固定，故动力输入输出端电磁线圈20带动啮合套圈19和动力输入输出端啮合套18沿动力输入输出端衔铁向左移动，则动力输入输出端啮合套18的外花键同时联接前轴承支座15的内花键和动力输入输出端太阳齿17的内花键，动力输入输出端太阳齿17就会随前轴承支座15同向旋转；动力输入输出端太阳齿17将动力通过动力输入输出端行星齿24、动力输入输出端内齿25传送给减速器部分的动力输入/输出端；由于弹力输入输出端衔铁与后盖4连接固定，故弹力输入输出端电磁线圈29带动弹力输入输出端啮合套13沿弹力输入输出端衔铁向右移动，则弹力输入输出端啮合套13与减速器部分的动力输出/输入端联接起来，由此减速器部分将减速、变向后的动力传递给弹力输入输出端啮合套13，弹力输入输出端啮合套13又利用花键将动力传递给弹簧结手8，而弹簧结手8上的弹簧推杆10推动扭转弹簧11前端转动，扭转弹簧11后端由于穿设并固定于前盖14中，故将扭转力矩同时作用于前盖14及前轴承支座15，并利用扭转力矩阻止车轮向前转动，达到制动的目的。

弹簧结手8转动过程中，其端部设置的棘齿28可以推动弹力保持衔铁使其向弹力保持绕圈6方向缩回和伸出交替动作，而制动结束后，弹簧结手8的棘齿28与伸出的弹力保持衔铁配合防止弹簧结手8反转，以将扭转弹簧11的弹性势能存储起来。

利用存储的弹性势能启动、加速时，动力输入输出端电磁线圈20、弹力输入输出端电磁线圈29以及弹力保持电磁线圈6同时通电，弹力保持电磁线圈6通电后，弹力保持衔铁被吸缩回，弹簧结手8反转，并通过弹力输入输出端啮合套13、减速器部分将动力传递给动力输入输出端内齿25，动力输入输出端内齿25在将动力传递给动力输入输出端行星齿24时，由于动力输入输出端行星齿24与其转轴22间内设有单向离合器23，故动力输入输出端行星齿24不能转动，则动力输入输出端内齿25带动动力输入输出端行星齿24和动力输入输出端太阳齿17一体同向转动，通过动力输入输出端啮合套18将动力传递给前轴承支座15使其带动车轮启动或加速向前，实现存储势能的应用。

实施例2（适用于汽车、火车等）

如图13-图20所示，该节能型车辆制动装置，包括用于套装于车半轴1上的车半轴套管2、利用轴承支撑于车半轴套管2上的壳体、设于壳体内的动力输入输出部分、减速器部分、扭转弹簧部分以及联接于减速器部分与扭转弹簧部分之间的驱动机构部分。所述壳体由前、后轴承支座15、45、利用螺栓与前轴承支座15连接的前盖14、利用螺栓分别与前盖14和后轴承支座45连接的后盖4组成，所述前轴承支座15和后轴承支座45与车半轴套管2之间分别设有轴承和油封，所述前轴承支座15上设有用于连接轮胎轮毂的螺栓孔（图中省略）。

所述动力输入输出部分结构与实施例1相同，所述动力输入输出端电磁线圈20及衔铁套装于车半轴套管2上，所述动力输入输出端电磁线圈20内侧固定连接的复位弹簧21和动力输入输出端衔铁分别与前轴承支座15连接固定，所述动力输入输出端电磁线圈20外周面设有带动动力输入输出端啮合套18移动的啮合套圈19。

所述扭转弹簧部分和驱动机构部分的数量分别为两个，由前进制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分和倒车制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分组成，前进制动用驱动机构部分由弹力输入输出端电磁线圈55及衔铁、受弹力输入输出端电磁线圈55及衔铁驱动旋转的弹力输入输出端啮合套56、与弹力输入输出端啮合套56联接并受其驱动旋转的弹簧结手51、固定于弹簧结手51上的弹簧推杆67以及对应弹簧结手51位置均匀设置在后盖4上的3个弹力保持电磁线圈及衔铁66组成，所述弹力输入输出端啮合套56将减速器部分的二级减速内齿27（动力输出/输入端）与弹簧结手51联接起来，弹簧结手51端部均设有用于拨动对应的弹力保持衔铁66的棘齿63，所述弹簧推杆67插入弹簧结手51中并利用卡簧固定，弹簧结手51利用铜套70套装于后盖4上并利用卡环69定位；倒车制动用驱动机构部分由弹力输入输出端电磁线圈61及衔铁、受弹力输入输出端电磁线圈61及衔铁驱动旋转的弹力输入输出端啮合套59、与弹力输入输出端啮合套59联接并受其驱动旋转的弹簧结手48、固定于弹簧结手48上的弹簧推杆64以及对应弹簧结手48位置均匀设置在后盖4上的3个弹力保持电磁线圈及衔铁46组成，所述弹力输入输出端啮合套59将减速器部分的二级减速内齿27（动力输出/输入端）与弹簧结手48联接起来，弹簧结手48端部均设有用于拨动对应的弹力保持衔铁46的棘齿65，所述弹簧推杆64插入弹簧结手48中并利用卡簧固定，弹簧结手48利用铜套71套装于后盖4上并利用卡环68定位。两个弹簧结手48、51分别呈圆环形且并列布置于后盖4上。

所述前进制动用扭转弹簧部分由扭转弹簧52及其支撑筒53组成，倒车制动用扭转弹簧部分由扭转弹簧50及其支撑筒49组成，所述前进制动用扭转弹簧部分的支撑筒53和倒车制动用扭转弹簧部分的支撑筒49同轴心布置，支撑筒53一端与弹簧结手51侧面插接固定并随其转动，另一端与前盖14插接，扭转弹簧52一端与前盖14插接，另一端与对应的弹簧推杆67贴靠在一起并受其推动控制；支撑筒49一端与弹簧结手48侧面插接固定并随其转动，另一端与前盖14插接，扭转弹簧50一端与前盖14插接，另一端与对应的弹簧推杆64贴靠在一起并受其推动控制。

所述减速器部分与实施例1相同，所述减速器部分的二级减速内齿27外周面上设有外花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套56设有与该外花键相啮合的内花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹簧结手51一侧设有与该内花键对应的外花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈55及衔铁安装于壳体内壁上，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套56支撑固定于其对应的弹力输入输出端衔铁的端部，所述前轴承支座15内壁上设有用于支撑前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈55及衔铁的支座54，该弹力输入输出端电磁线圈55外侧设置的复位弹簧57一端与支座54连接，另一端与衔铁连接固定；所述二级减速内齿27外侧面固定设有内花键的中间啮合套58，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套59设有与该内花键相对应的外花键，所述车半轴套管2上套装有用于安装倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套59并受其驱动旋转的中间套筒60，所述中间套筒60另一端设有外齿，所述后盖4内侧另安装有与该外齿相啮合的中间齿轮47，所述倒车制动用驱动机构部分的弹簧结手48设有与中间齿轮47相啮合的内齿，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈61及衔铁套装于中间套筒60上，且其衔铁与倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套59连接固定，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈61内侧固定连接的复位弹簧62端部与倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套59连接固定，所述中间套筒60与弹力输入输出端啮合套59利用牙嵌式花键联接。

工作过程及原理：

车辆前进过程中制动时，动力输入输出端电磁线圈20和前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈55同时通电，与实施例1同理，动力输入输出端太阳齿17随前轴承支座15同向旋转；动力输入输出端太阳齿17将动力通过动力输入输出端行星齿24、动力输入输出端内齿25传送给减速器部分的动力输入/输出端；在前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈55驱动下，其衔铁带动弹力输入输出端啮合套56向左移动，则弹力输入输出端啮合套56将减速器部分的动力输出/输入端与前进制动用驱动机构部分的弹簧结手51联接起来，由此减速器部分将减速、变向后的动力传递给弹力输入输出端啮合套56，弹力输入输出端啮合套56又利用花键将动力传递给弹簧结手51，而弹簧结手51上的弹簧推杆67推动前进制动用驱动机构部分的扭转弹簧52前端转动，扭转弹簧52后端由于插接于前盖14中，故将扭转力矩同时作用于前盖14及前轴承支座15，并利用扭转力矩阻止车轮向前转动，达到汽车前进中制动的目的。

车辆倒车过程中制动时，动力输入输出端电磁线圈20和倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈61同时通电，与实施例1同理，动力输入输出端太阳齿17随前轴承支座15同向旋转；动力输入输出端太阳齿17将动力通过卡住的动力输入输出端行星齿24、动力输入输出端内齿25传送给减速器部分的动力输入/输出端；在倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈61驱动下，其衔铁带动弹力输入输出端啮合套59向右移动，弹力输入输出端啮合套59通过中间啮合套58与减速器部分的动力输出/输入端联接起来，由此减速器部分将减速、变向后的动力传递给弹力输入输出端啮合套59，弹力输入输出端啮合套59又利用中间套筒60、中间齿轮47将动力传递给弹簧结手48，而弹簧结手48上的弹簧推杆64推动倒车制动用驱动机构部分的扭转弹簧50前端转动，扭转弹簧50后端由于穿设并固定于前盖14中，故将扭转力矩同时作用于前盖14及前轴承支座15，并利用扭转力矩阻止车轮倒退，达到汽车倒车过程中制动的目的。

前进制动用驱动机构部分和倒车制动用驱动机构部分的弹簧结手51、48转动过程中，其端部设置的棘齿63、65可以推动相对应的弹力保持衔铁66、46使其向弹力保持绕圈方向缩回和伸出交替动作，而制动结束后，弹簧结手51、48的棘齿63、65与伸出的弹力保持衔铁66、46配合防止弹簧结手51、48反转，以将扭转弹簧52、50的弹性势能存储起来。

利用存储的弹性势能启动、加速时，动力输入输出端电磁线圈20、前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈55以及弹力保持电磁线圈同时通电，弹力保持电磁线圈通电后，弹力保持衔铁66被吸缩回，弹簧结手51反转，并通过弹力输入输出端啮合套56、减速器部分将动力传递给动力输入输出端内齿25，动力输入输出端内齿25在将动力传递给动力输入输出端行星齿24时，由于动力输入输出端行星齿24与其转轴22间内设有单向离合器23，故动力输入输出端行星齿24不能转动，则动力输入输出端内齿25带动动力输入输出端行星齿24和动力输入输出端太阳齿17一体同向转动，通过动力输入输出端啮合套18将动力传递给前轴承支座15使其带动车轮启动或加速向前，实现存储势能的应用。

利用存储的弹性势能倒车时，动力输入输出端电磁线圈20、倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈61以及弹力保持电磁线圈同时通电，弹力保持电磁线圈通电后，弹力保持衔铁46被吸缩回，弹簧结手48反转，并通过中间齿轮47、中间套筒60、弹力输入输出端啮合套59、中间啮合套58和减速器部分将动力传递给动力输入输出端内齿25，动力输入输出端内齿25在将动力传递给动力输入输出端行星齿24，则动力输入输出端行星齿24带动动力输入输出端太阳齿17和前轴承支座15旋转，前轴承支座15带动车轮倒退，实现存储势能的应用。

如不想利用存储的能量，可以仅对前进制动用驱动机构部分的弹力保持电磁线圈或倒车制动用驱动机构部分的弹力保持电磁线圈通电，弹力保持衔铁66、46被吸缩回后，弹簧结手反转，直接将能量释放。

如想快速制动，即制动一开始有较大的弹力阻止车轮转动，无论是前进还是倒车制动，都可在弹力释放时留下一部分备用，留下多少应看自身的质量和路况、车速决定。

Claims (9)

1.一种节能型车辆制动装置，其特征在于：包括用于套装于车半轴上的半轴套管、利用轴承支撑于车半轴套管上的壳体、设于壳体内的动力输入输出部分、减速器部分、扭转弹簧部分以及联接于减速器部分与扭转弹簧部分之间的驱动机构部分，所述壳体上设有用于连接轮胎轮毂的螺栓孔，

所述动力输入输出部分由动力输入输出端电磁线圈及衔铁、设于动力输入输出端电磁线圈外周面上并受其驱动旋转的动力输入输出端啮合套、套装于半轴套管上的动力输入输出端太阳齿、与动力输入输出端太阳齿啮合的动力输入输出端行星齿以及套装于动力输入输出端行星齿外侧并与减速器部分的动力输入/输出端相联的动力输入输出端内齿组成，所述动力输入输出端啮合套外周面设有外花键，所述壳体内周面上设有与该外花键相啮合的内花键，所述动力输入输出端太阳齿另设有与该内花键相对应的等径的内花键，所述动力输入输出端行星齿与其转轴间安装有单向离合器，

所述驱动机构部分由弹力输入输出端电磁线圈及衔铁、受弹力输入输出端电磁线圈及衔铁驱动旋转的弹力输入输出端啮合套、与弹力输入输出端啮合套联接并受其驱动旋转的弹簧结手、固定于弹簧结手上的弹簧推杆以及对应弹簧结手位置均匀设置在壳体上的多个弹力保持电磁线圈及衔铁组成，所述弹力输入输出端啮合套将减速器部分的动力输出/输入端与弹簧结手联接起来，所述扭转弹簧部分由扭转弹簧及其支撑筒组成，所述支撑筒一端与弹簧结手侧面插接固定并随其转动，另一端与壳体插接，所述扭转弹簧一端与壳体插接，另一端与弹簧推杆贴靠在一起并受其推动控制，所述弹簧结手端部设有用于拨动弹力保持衔铁的棘齿。

2.根据权利要求1所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：所述减速器部分由利用花键与动力输入输出部分的动力输入输出端内齿联接的一级减速太阳齿、与一级减速太阳齿啮合的一级减速行星齿、一端套装于一级减速行星齿外侧、另一端设有二级减速太阳齿的一级减速内齿、与二级减速太阳齿啮合的二级减速行星齿以及套装于二级减速行星齿外侧的二级减速内齿组成。

3.根据权利要求2所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：所述扭转弹簧部分和驱动机构部分的数量分别为一个，即为前进制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分，所述二级减速内齿外周面上设有外花键，所述弹力输入输出端啮合套一侧设有对应该外花键的内花键，另一侧与弹簧结手之间利用花键联接，所述壳体外侧另设有用于倒车制动用的刹车盘装置。

4.根据权利要求3所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：所述壳体由前轴承支座、利用螺栓与前轴承支座连接的前盖以及利用螺栓与前盖连接的后盖组成，所述前轴承支座和后盖与车半轴套管之间分别设有轴承和油封，所述动力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于车半轴套管上，所述动力输入输出端电磁线圈内侧固定连接的复位弹簧和动力输入输出端衔铁分别与前轴承支座连接固定，所述动力输入输出端电磁线圈外周面设有带动动力输入输出端啮合套移动的啮合套圈，所述弹力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于后盖的内置端上，所述弹力输入输出端电磁线圈内侧设置的复位弹簧一端和弹力输入输出端衔铁分别与后盖连接固定，所述弹力输入输出端电磁线圈内侧的复位弹簧另一端与弹力输入输出端啮合套连接固定。

5.根据权利要求2所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：所述扭转弹簧部分和驱动机构部分的数量分别为两个，由前进制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分和倒车制动用扭转弹簧部分及其驱动机构部分组成，所述二级减速内齿外周面上设有外花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套设有与该外花键相啮合的内花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹簧结手一侧设有与该内花键对应的外花键，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈及衔铁安装于壳体内壁上，所述前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套支撑固定于其对应的弹力输入输出端衔铁的端部；所述二级减速内齿外侧面固定设有内花键的中间啮合套，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套设有与该内花键相对应的外花键，所述车半轴套管上套装有用于安装倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套并受其驱动旋转的中间套筒，所述中间套筒另一端设有外齿，所述壳体内另设有与该外齿相啮合的中间齿轮，所述倒车制动用驱动机构部分的弹簧结手设有与中间齿轮相啮合的内齿，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于中间套筒上，且其衔铁与倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套连接固定。

6.根据权利要求5所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：所述壳体由前、后轴承支座、利用螺栓与前轴承支座连接的前盖、利用螺栓分别与前盖和后轴承支座连接的后盖组成，所述前轴承支座和后轴承支座与车半轴套管之间分别设有轴承和油封，所述动力输入输出端电磁线圈及衔铁套装于车半轴套管上，所述动力输入输出端电磁线圈内侧固定连接的复位弹簧和动力输入输出端衔铁分别与前轴承支座连接固定，所述动力输入输出端电磁线圈外周面设有带动动力输入输出端啮合套移动的啮合套圈，所述前轴承支座内壁上设有用于支撑前进制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈及衔铁的支座，该弹力输入输出端电磁线圈外侧设置的复位弹簧一端与支座连接，另一端与衔铁连接固定，所述倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端电磁线圈内侧固定连接的复位弹簧端部与倒车制动用驱动机构部分的弹力输入输出端啮合套连接固定，所述中间套筒与该啮合套利用花键联接。

7.根据权利要求1所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：所述弹簧推杆与弹簧结手焊接在一起或利用螺纹连接并利用螺母锁紧。

8.根据权利要求4或6所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：弹簧结手为圆环形且利用铜套套装于所述后盖上并利用卡环或卡簧定位。

9.根据权利要求2所述的节能型车辆制动装置，其特征在于：所述动力输入输出端太阳齿、一级减速太阳齿和二级减速太阳齿套装于车半轴套管上且与车半轴套管间分别设有铜套，所述动力输入输出端太阳齿与一级减速太阳齿所在铜套之间设有卡簧。