CN106080545B - 汽车制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车制动系统，包括半轴、缸体、旋转件和止动件；缸体是套设于半轴上且内部为储存气体的储气腔，旋转件是设置于半轴上且位于储气腔中；止动件为可移动的设置，且用于与旋转状态的旋转件相配合挤压储气腔中的气体而产生作用于旋转件的阻力；止动件在半轴外侧沿周向设置多个，缸体的侧壁具有让止动件穿过的避让孔。

Description

汽车制动系统

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种汽车制动系统。

背景技术

当前应用于车辆上的制动器主要有盘式和鼓式，盘式制动器要定期更换摩擦盘的缺点，维护成本高，鼓式制动系，驻车制动不稳定。摩擦片与制动盘或制动鼓产生摩擦实现减速和制动，摩擦不仅会产生很多有害粉尘，还会产生大量噪音。而且制动器长时间使用会出现热衰退现象，对制动性能产生很大影响，摩擦制动存在安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种汽车制动系统，目的是提高制动的可靠性和安全性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：汽车制动系统，包括：

半轴；

缸体，其套设于半轴上且内部为储存气体的储气腔；

旋转件，其设置于半轴上且位于储气腔中；以及

止动件，其为可移动的设置，且用于与旋转状态的旋转件相配合挤压储气腔中的气体而产生作用于旋转件的阻力；

其中，止动件在半轴外侧沿周向设置多个，缸体的侧壁具有让止动件穿过的避让孔。

所述止动件在所述半轴的外侧沿周向均布多个，所述缸体的侧壁具有沿周向均布且与止动件数量相等的多个所述避让孔。

所述旋转件为沿所述半轴的径向朝向半轴外侧伸出，旋转件的外边缘与所述缸体的内壁面接触。

所述止动件的移动方向与所述半轴的径向相平行，止动件插入所述储气腔中后与所述旋转件相配合将储气腔分隔成两个腔体。

所述止动件在所述半轴的外侧沿周向均布12个，所述缸体的侧壁具有沿周向均布的12个所述避让孔。

所述的汽车制动系统还包括用于对所述止动件施加使其移动的驱动力的驱动装置。

所述驱动装置包括设置于所述止动件上的磁铁和与磁铁相配合且用于对该磁铁产生斥力的线圈，线圈对磁铁产生斥力而推动止动件插入所述储气腔中。

所述驱动装置还包括与所述止动件连接且用于使止动件从所述储气腔中抽出的复位弹簧。

所述的汽车制动系统还包括外壳体，所述止动件、所述驱动装置和所述缸体设置于外壳体的内部，所述复位弹簧的一端与外壳体连接，另一端与止动件连接。

所述的汽车制动系统还包括与所述缸体的一端连接且用于向缸体内提供气体的第一储气件和与缸体的另一端连接且用于储存缸体内排出的气体的第二储气件。

本发明的汽车制动系统，采用压缩气体的阻力制动，不存在热衰退现象，可以提高制动的可靠性和安全性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明汽车制动系统的结构示意图；

图2是半轴的结构示意图；

图3是本发明汽车制动系统的主视图；

图4是图3中A-A剖视图；

图5是半轴与缸体的装配图；

图6是图5所示结构的剖视图；

图中标记为：

1、半轴；2、旋转件；3、外壳体；4、缸体；5、止动件；6、进气阀；7、排气阀；8、第一储气件；9、第二储气件；10、气泵；11、磁铁；12、线圈；13、复位弹簧；14、支架；15、气管；16、角度传感器；17、转速传感器；18、导向块；19、避让孔；20、储气腔；21、轴承。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图6所示，本发明提供了一种汽车制动系统，包括半轴1、缸体4、旋转件2和止动件5。半轴1是用于连接汽车的车轮，缸体4是套设于半轴1上且内部为储存气体的储气腔20，旋转件2是设置于半轴1上且位于储气腔20中；止动件5为可移动的设置，且用于与旋转状态的旋转件2相配合挤压储气腔20中的气体而产生作用于旋转件2的阻力；止动件5在半轴1外侧沿周向设置多个，缸体4的侧壁具有让止动件5穿过的避让孔19。

具体地说，如图1和图4所示，缸体4为内部中空的圆柱形构件，缸体4的内腔为圆柱形的储气腔20，缸体4的两个端部侧壁上设有让半轴1穿过的通孔，缸体4与半轴1并为同轴，半轴1通过轴承21安装于缸体4上。缸体4为固定设置，半轴1相对于缸体4能够转动。如图2和图4所示，旋转件2设置一个，旋转件2为设置于半轴1的外圆面上且沿半轴1的径向朝向半轴1外侧伸出，旋转件2为矩形块状构件，具有四个侧部，旋转件2的一侧部与半轴1固定连接，其余三个侧部的外边缘分别与缸体4的圆柱形内壁面和两个端部内壁面接触。止动件5的移动方向与半轴1的径向相平行，止动件5插入储气腔20中后与旋转件2相配合将储气腔20分隔成一个大腔体和一个小腔体。随着半轴1与旋转件2的同步旋转，止动件5在周向上位置保持不动，旋转件2逐渐接近插入储气腔20中的止动件5，并挤压位于大腔体中的气体，使大腔体的体积逐渐减小，在挤压气体的同时，气体会对旋转件2产生反作用力，进而对旋转的半轴1产生阻力，使半轴1逐渐减速，达到制动的效果。

作为优选的，止动件5在半轴1的外侧沿周向均布多个，相应在缸体4的圆柱形侧壁上设有沿周向均布且与止动件5数量相等的多个避让孔19，各个止动件5分别插入一个避让孔19中，避让孔19为沿缸体4的侧壁贯穿设置的通孔，止动件5与避让孔19之间需设置密封件进行密封，避免储气腔20中的气体泄露。在本实施例中，如图4所示，止动件5在半轴1的外侧沿周向均布12个，缸体4的侧壁具有沿周向均布的12个避让孔19。止动件5在初始状态时，其一端插入避让孔19中将避让孔19封闭，其余部分位于缸体4外侧。在需止动件5插入储气腔20中时，需止动件5插入至端面与半轴1的圆柱外表面接触，此时缸体4里气体在止动件5和旋转件2之间形成密闭空间。

如图1和图4所示，本发明的汽车制动系统还包括外壳体3和用于对止动件5施加使其移动的驱动力的驱动装置。外壳体3为固定设置，外壳体3为内部中空的圆柱形壳体结构，止动件5、驱动装置和缸体4均设置于外壳体3的内部，缸体4与外壳体3并为同轴设置，相应在外壳体3的两端设置有让半轴1穿过的通孔。驱动装置对止动件5施加驱动力，使止动件5可选择性的插入储气腔20和从储气腔20中抽出。驱动装置包括设置于止动件5上的磁铁11、与磁铁11相配合且用于对该磁铁11产生斥力的线圈12和与止动件5连接的复位弹簧13，复位弹簧13用于对止动件5施加使其从储气腔20中抽出并沿径向移动至初始位置处的作用力，线圈12通电后会对磁铁11产生斥力，斥力克服复位弹簧13的弹力后，进而推动止动件5插入储气腔20中。

如图4所示，磁铁11固定设置于止动件5的位于缸体4外的端部，线圈12设置于外壳体3上。复位弹簧13沿外壳体3的径向设置，复位弹簧13的一端与外壳体3固定连接，复位弹簧13的另一端与止动件5固定连接。

作为优选的，如图4所示，本发明的汽车制动系统还包括设置于外壳体3内部的导向块18，导向块18上设有让止动件5穿过的导向孔，导向孔对止动件5起到导向作用，使止动件5沿着缸体4和外壳体3的径向做往复直线运动，导向块18在外壳体3的内部沿周向均匀设置多个，各个导向块18上分别设置一个让止动件5穿过的导向孔。在本实施例中，止动件5设置12个，则导向块18在外壳体3内部也设置12个。

如图1、图3和图5所示，本发明的汽车制动系统还包括与缸体4的一端连接且用于向缸体4内提供气体的第一储气件8和与缸体4的另一端连接且用于储存缸体4内排出的气体的第二储气件9。第一储气件8和第二储气件9为内部中空的构件，第一储气件8和第二储气件9分别位于缸体4的一侧。作为优选的，第一储气件8是通过进气阀6与缸体4连接，进气阀6的一端与第一储气件8的出气孔连接，另一端与缸体4的端部侧壁上所设的进气孔连接，第一储气件8中的气体经进气阀6进入缸体4内的储气腔20中。第二储气件9是通过排气阀7与缸体4连接，排气阀7的一端与缸体4另一端的端部侧壁上所设的出气孔连接，另一端第二储气件9的进气孔连接，储气腔20中的气体经排气阀7进入第二储气件9的内腔中。进气孔和出气孔分别在缸体4的端部侧壁上沿周向设置多个，且各个进气孔分别通过一个进气阀6与第一储气件8连接，各个排气孔分别通过一个排气阀7与第二储气件9连接，确保在各个位置处的止动件5分别与旋转件2配合时，均有进气孔和出气孔分别进行充气和排气。

如图1所示，本发明的汽车制动系统还包括通过气管15分别与第一储气件8和第二储气件9连接的气泵10，气泵10的进气孔通过气管15与第二储气件9的出气孔连接，气泵10的出气孔通过气管15与第一储气件8的进气孔连接，通过气泵10的运转，使第二储气件9中的气体能够进入第一储气件8中进行循环利用。进气阀6和排气阀7优选为单向阀，进气阀6控制第一储气件8中的气体仅能流动至储气腔20中，排气阀7控制储气腔20中的气体仅能流动至第二储气件9中。

如图1所示，本发明的汽车制动系统包括设置于半轴1上的角度传感器16和转速传感器17，角度传感器16用于检测半轴1转过的角度，转速传感器17用于检测半轴1的转速，角度传感器16和转速传感器17与汽车制动控制器连接。如图2所示，角度传感器16和转速传感器17设置于半轴1的同一端，角度传感器16和旋转件2处于与半轴1的轴线相平行的同一直线上，所以角度传感器16的位置代表半轴1的位置。

对于上述结构的汽车制动系统，为了方便操作，可以由设置于驾驶室内的按钮来控制，按钮可以设置在易于操作的位置处，如方向盘上。按钮与制动控制器连接，线圈12与电源连接，制动控制器控制线圈12的通、断电。

上述结构的汽车制动系统的工作原理如下：

当车辆需制动时，驾驶员按下按钮时，角度传感器16将半轴1的位置信息输送给制动控制器，制动控制器根据输入的位置信息，计算出在旋转件2运动的相反方向上的最近位置的止动件5，制动控制器控制与该止动件5相对应的线圈12通电，线圈12通电后对止动件5上的磁铁11产生斥力，该斥力克服弹簧弹力并推动止动件5沿径向运动，直至止动件5插入储气腔20中并与半轴1的表面形成完全接触，此时缸体4里的气体在旋转件2和止动件5间形成密闭空间S1(大腔体)，由于旋转件2在运动，所以密闭空间S1中的气体受到压缩作用，旋转件2在压缩气体的反作用下而减速，即半轴1减速达到车辆减速的效果，密闭空间S1中的气体被挤压导致气压不断升高，当气压达到一定值(排气阀7的开启压力)时，气体会通过排气阀7自动排气，进入第二储气件9中，这样缸体4里的气压保证在安全气压下。压缩行程中，旋转件2转过的空间将形成真空(即逐渐增大的小腔体内形成真空)，在进气阀6的两端形成气压差，此时气泵10提供的气体将通过第一储气件8和进气阀6进入缸体4的储气腔20中。当旋转件2运动到密闭空间S1的三分之二位置时，制动控制器控制线圈12产生相反电流与磁铁11产生吸引力，使止动件5沿径向原路返回达到初始位置，同时制动控制器根据角度传感器16的位置信息，计算出在旋转件2运动的相反方向上的最近位置的另一止动件5，制动控制器控制与该止动件5相对于的线圈12通电，线圈12通电后对该止动件5上的磁铁11产生斥力，该斥力克服弹簧弹力并推动止动件5沿径向运动，直至止动件5插入储气腔20中并与半轴1的表面形成完全接触，此时缸体4里的气体在旋转件2和止动件5间又形成一个密闭空间S2(大腔体)，由于旋转件2在运动，所以密闭空间S2中的气体受到压缩作用，旋转件2在压缩气体的反作用下再次减速，即半轴1再次减速达到车辆连续减速的效果，密闭空间S2中的气体被挤压导致气压不断升高，当气压达到一定值(排气阀7的开启压力)时，气体会通过排气阀7自动排气，进入第二储气件9中，这样缸体4里的气压保证在安全气压下。压缩行程中，旋转件2转过的空间将形成真空(即逐渐增大的小腔体内形成真空)，在进气阀6的两端形成气压差，此时气泵10提供的气体将通过第一储气件8和进气阀6进入缸体4的储气腔20中。如此重复上述过程，当司机感觉到车子速度已经合适时，关闭按钮，所有止动件5复位，然后旋转件2在无阻力情况下继续运动即半轴1继续运动。

上述结构的汽车制动系统用于驻车制动使用时，在车辆停止后，制动控制器根据发动机转速传感器17显示转速为零，制动控制器控制所有止动件5对应的线圈12通电并与磁铁11产生斥力，所有止动件5沿径向运动插入储气腔20中直至端面与半轴1的表面完全接触，使半轴1锁止，这样起到手刹的作用。车辆启动时关闭按钮，即可解除驻车制动，所有止动件5原路返回至初始位置。

上述结构的汽车制动系统在进行制动时，在每次减速过程中，当旋转件2运动至密闭空间(大腔体)的三分之二位置时，即使密闭空间的体积缩小三分之二后，旋转件2相对于止动件5转过的角度为密闭空间的弧度的三分之二，此时与旋转件2配合的止动件5复位，同时由在旋转件2的旋转路径上处于旋转件2后方且与旋转件2距离最近的另一止动件5插入储气腔20中与旋转件2相配合，进行下一次的减速过程。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.汽车制动系统，其特征在于，包括：

半轴；

缸体，其套设于半轴上且内部为储存气体的储气腔；

旋转件，其设置于半轴上且位于储气腔中；

止动件，其为可移动的设置，且用于与旋转状态的旋转件相配合挤压储气腔中的气体而产生作用于旋转件的阻力；

外壳体；以及

导向块，其设置于外壳体内部；

其中，止动件和缸体设置于外壳体的内部，止动件在半轴外侧沿周向设置多个，缸体的侧壁具有让止动件穿过的避让孔，导向块上设有让止动件穿过的导向孔，导向孔对止动件起到导向作用。

2.根据权利要求1所述的汽车制动系统，其特征在于，所述止动件在所述半轴的外侧沿周向均布多个，所述缸体的侧壁具有沿周向均布且与止动件数量相等的多个所述避让孔。

3.根据权利要求1所述的汽车制动系统，其特征在于，所述旋转件为沿所述半轴的径向朝向半轴外侧伸出，旋转件的外边缘与所述缸体的内壁面接触。

4.根据权利要求3所述的汽车制动系统，其特征在于，所述止动件的移动方向与所述半轴的径向相平行，止动件插入所述储气腔中后与所述旋转件相配合将储气腔分隔成两个腔体。

5.根据权利要求1至4任一所述的汽车制动系统，其特征在于，所述止动件在所述半轴的外侧沿周向均布12个，所述缸体的侧壁具有沿周向均布的12个所述避让孔。

6.根据权利要求1所述的汽车制动系统，其特征在于，还包括用于对所述止动件施加使其移动的驱动力的驱动装置。

7.根据权利要求6所述的汽车制动系统，其特征在于，所述驱动装置包括设置于所述止动件上的磁铁和与磁铁相配合且用于对该磁铁产生斥力的线圈，线圈对磁铁产生斥力而推动止动件插入所述储气腔中。

8.根据权利要求6或7所述的汽车制动系统，其特征在于，所述驱动装置还包括与所述止动件连接且用于使止动件从所述储气腔中抽出的复位弹簧。

9.根据权利要求8所述的汽车制动系统，其特征在于，所述驱动装置和设置于所述外壳体的内部，所述复位弹簧的一端与外壳体连接，另一端与止动件连接。

10.根据权利要求1至4任一所述的汽车制动系统，其特征在于，还包括与所述缸体的一端连接且用于向缸体内提供气体的第一储气件和与缸体的另一端连接且用于储存缸体内排出的气体的第二储气件。