CN112664595B - 磁流变制动器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动技术领域，提供一种磁流变制动器及车辆，磁流变制动器包括：转轴；磁流变制动组件，包括：壳体，通过轴承套设于转轴，壳体具有容置腔和容液腔；制动盘，可转动地设于容置腔中，外缘延伸至容液腔中；励磁线圈，设置于壳体上；以及离合组件，包括：定体部，固定连接于转轴；动体部，制动盘连接于动体部，动体部与定体部相适配，动体部具有接合于定体部的接合状态和与定体部相分离的分离状态；控制部，其输出端作用于动体部。磁流变制动器需制动时，动体部处于接合状态，制动盘随转轴转动；处于非制动状态时，动体部处于分离状态，制动盘不随转轴旋转，防止磁流变液一直处于摩擦状态生热而导致制动效果下降。

Description

磁流变制动器及车辆

技术领域

本发明涉及制动技术领域，尤其涉及一种磁流变制动器及车辆。

背景技术

磁流变液是一种在磁场作用下可以实现形态转变的智能材料，是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在没有外加磁场作用时，磁流变液呈现出低粘度的悬浮液。在磁场作用下，磁流变液中磁性分子会呈链状排列，呈现出高粘度、低流动性的粘弹性固体。在外部磁场变化时，磁性分子排布方式也随着变化。

磁流变制动器是以磁流变液做介质的制动器，包括磁流变液、制动盘、励磁线圈、壳体。其中壳体与车体固结在一起，在车辆运行过程中不转动。传动轴穿设于壳体并可相对于壳体转动，制动盘与传动轴固结在一起，随传动轴的转动而转动。磁流变液填充在壳体和制动盘之间的缝隙中。当车辆需要制动时，通过调节励磁线圈的电流，改变施加在磁流变液上的磁场，即实现了制动力矩的调节。

但是，现有的磁流变制动器，在车辆正常行驶时，制动盘随传动轴的转动而转动，磁流变液由于处在制动盘和壳体之间，一直处于摩擦的状态而生热。而磁流变液在高温下，剪切阻力会下降，进而导致磁流变制动器制动能力下降，车辆可能不能被刹住。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种磁流变制动器，旨在解决现有技术中磁流变制动器的磁流变液由于与制动盘一直处于相摩擦状态而影响制动能力的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种磁流变制动器，所述磁流变制动器包括：转轴；磁流变制动组件，所述磁流变制动组件包括：壳体，所述壳体通过轴承套设于所述转轴，所述壳体具有容置腔和用于容纳磁流变液的容液腔；制动盘，所述制动盘可转动地设于所述容置腔中，且，所述制动盘的外缘延伸至所述容液腔中；及励磁线圈，所述励磁线圈设置于所述壳体上，用于对所述容液腔中的磁流变液施加磁场；以及离合组件，所述离合组件包括：定体部，所述定体部固定连接于所述转轴并位于所述容置腔中；动体部，所述动体部设于所述容置腔中，所述制动盘连接于所述动体部；所述动体部与所述定体部相适配，且，所述动体部具有接合于所述定体部以使所述制动盘随所述定体部旋转的接合状态、和与所述定体部相分离以使所述制动盘脱离于所述定体部的分离状态；及控制部，所述控制部设置于所述容置腔中，且，所述控制部的输出端作用于所述动体部，以使所述动体部处于所述接合状态或所述分离状态。

在一个实施例中，所述定体部和所述动体部均为环状结构，所述动体部围绕于所述定体部的外围；所述定体部的外周面设有多个安置表面，每一所述安置表面与所述动体部的内周面之间形成一安置腔；所述安置表面具有夹紧位和松弛位，所述松弛位与所述动体部的内周面之间的间隙大于所述夹紧位与所述动体部的内周面之间的间隙；所述控制部包括：若干个滚动体，各所述滚动体分别设于各所述安置腔中，所述滚动体能够夹紧于所述夹紧位与所述动体部的内周面之间以使所述动体部处于所述接合状态或位于所述松弛位以使所述动体部处于所述分离状态；弹性保持部，所述弹性保持部可弹性移动地设置于所述定体部上，所述弹性保持部连接于所述滚动体或抵触所述滚动体，以使所述滚动体位于所述松弛位处；以及驱动部，所述驱动部设置于所述容置腔中，且，所述驱动部的输出端连接于所述弹性保持部或所述滚动体，用于使所述滚动体由所述松弛位移动至所述夹紧位。

在一个实施例中，所述弹性保持部包括弹簧，所述弹簧连接于所述滚动体和所述定体部。

在一个实施例中，所述弹性保持部包括：控制环，所述控制环可转动地设于所述定体部和所述动体部之间，所述控制环具有若干个安置槽，各所述滚动体分别位于各所述安置槽中；所述驱动部的输出端连接于所述控制环；以及弹性件，所述弹性件抵触于或连接于所述控制环和所述定体部。

在一个实施例中，所述定体部具有容纳腔和连通于所述容纳腔的抵触通孔，所述控制环具有抵触孔，所述抵触孔的位置与所述抵触通孔的位置相对应；所述弹性件设于所述容纳腔中，且，所述弹性件的部分贯穿所述抵触通孔并延伸至所述抵触孔中。

在一个实施例中，所述驱动部包括电磁离合器，所述电磁离合器连接于所述壳体，所述电磁离合器具有衔铁，所述衔铁连接于所述弹性保持部或所述滚动体。

在一个实施例中，所述电磁离合器包括：磁轭部，所述磁轭部连接于所述壳体；线圈，所述线圈设于所述磁轭部上；挡圈部，所述挡圈部可沿所述转轴轴向移动地围设于所述转轴的外围；衔铁，所述衔铁可沿所述转轴轴向移动地围设于所述转轴的外围，所述挡圈部位于所述线圈和所述衔铁之间；所述衔铁具有限位部；以及连接部，所述连接部固定连接于所述弹性保持部或所述滚动体，所述连接部具有限位配合部，所述限位部与所述限位配合部相配合，以限制所述衔铁与所述连接部相对转动。

在一个实施例中，所述制动盘为环状结构，所述制动盘套设于所述动体部，所述离合组件还包括：第一固定环，所述第一固定环固定于所述动体部的外周面；以及第二固定环，所述第二固定环固定于所述动体部的外周面，所述制动盘限位于所述第一固定环和所述第二固定环之间。

在一个实施例中，所述离合组件还包括：第一轴承套，所述第一轴承套具有第一轴承腔，所述第一轴承套的一端连接于所述动体部；第一轴承，所述第一轴承套设于所述转轴并位于所述轴承腔中；以及第一轴承端盖，所述第一轴承端盖盖合于所述第一轴承套的另一端。

在一个实施例中，所述磁流变制动组件包括第二轴承和第三轴承，所述壳体的一端通过所述第二轴承套设于所述第一轴承套，所述壳体的另一端通过所述第三轴承套设于所述转轴。

本发明的另一个目的在于提供一种车辆，车辆包括上述任一实施例所述的磁流变制动器。

本发明实施例提供的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的磁流变制动器，通过设置转轴、磁流变制动组件及离合组件，在磁流变制动器需进行制动时，通过控制部控制动体部处于接合状态，使转轴可带动定体部、动体部以及连接于动体部的制动盘同时转动，通过励磁线圈对磁流变液施加磁场，以对制动盘进行制动，从而限制转轴的转动；在磁流变制动器处于非制动状态时，控制部可使动体部处于分离状态，使得转轴仅带动定体部转动，而动体部和制动盘则不随之旋转，磁流变液与制动盘之间则不存在摩擦，从而防止磁流变液一直处于与制动盘相摩擦的状态生热而导致制动效果下降，可有效提高磁流变制动器的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的磁流变制动器的结构示意图其一；

图2为本发明实施例提供的磁流变制动器的结构示意图其二；

图3为本发明实施例提供的磁流变制动器的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的制动盘与动体部相连接的结构示意图；

图5为图4的分解结构示意图；

图6为本发明实施例提供的动体部与定体部相配合(动体部处于分离状态)的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的动体部与定体部相配合(动体部处于接合状态)的结构示意图其一；

图8为本发明实施例提供的动体部与定体部相配合(动体部处于接合状态)的结构示意图其二；

图9为本发明实施例提供的离合组件的结构示意图；

图10为图9的分解结构示意图；

图11为本发明实施例提供的弹性件的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、磁流变制动器；10、转轴；20、磁流变制动组件；21、壳体；201、容置腔；202、容液腔；22、制动盘；23、励磁线圈；30、离合组件；31、定体部；32、动体部；33、控制部；40、磁流变液；311、安置表面；301、安置腔；3111、夹紧位；3112、松弛位；331、滚动体；332、弹性保持部；333、驱动部；3321、控制环；3320、安置槽；3322、弹性件；33221、弹性端部；302、容纳腔；303、抵触通孔；304、抵触孔；33211、挡环部；3331、磁轭部；3332、线圈；3333、挡圈部；3334、衔铁；33341、限位部；3335、连接部；33351、限位配合部；34、第一固定环；35、第二固定环；36、第一轴承套；360、第一轴承腔；37、第一轴承；38、第一轴承端盖；24、第二轴承；25、第三轴承；211、制动盘左套；212、制动盘右套；213、左端盖；214、右端盖；215、第一外环；216、第二外环；217、第二轴承套；218、第二轴承端盖；219、第三轴承端盖。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

制动器是用来使运动部件或运动机械减速、停止或保持停止状态等功能的装置，是汽车等交通工具的主要组成部分。传统的车辆制动系统部件多，结构复杂，以盘式液压制动系统为例，主要由主动踏板、控制单元、助力电机、齿轮减速器、主缸、储能器、压力管道、刹车盘、摩擦垫等组成。其制动过程为，驾驶员踩下制动踏板，控制单元接收到制动信号，并将相应的制动信号通过电机转换成制动力矩，在齿轮减速器的作用下制动力矩被放大并推动制动主缸运动，主缸的压力通过压力管道推动摩擦垫运动将制动力矩作用在刹车盘上，实现制动。上述常规的制动系统结构复杂、制动过程冗长以及制动效率低。为避免上述缺点，磁流变制动器被提出。

磁流变制动器是以磁流变液做介质的制动器，通常包括磁流变液、制动盘、励磁线圈、壳体、传动轴。其中，壳体与车体固结在一起，在车辆运行过程中不转动；转轴穿设于壳体并可相对于壳体转动，制动盘与传动轴固结在一起，随传动轴的转动而转动；磁流变液填充在壳体和制动盘之间的缝隙中。当车辆需要制动时，通过调节励磁线圈的电流，改变施加在磁流变液上的磁场，即实现了制动力矩的调节，磁流变液受磁场作用而转变为高粘度、低流动性的粘弹性固体，并对制动盘进行制动，从而对传动轴进行制动。

但是，现有的磁流变制动器，在车辆正常行驶时，制动盘一直随传动轴的转动而转动，磁流变液由于处在制动盘和壳体之间而一直处于与制动盘相摩擦的状态而生热，导致磁流变液温度升高。然而，磁流变液在高温下，剪切阻力会下降，进而导致磁流变制动器的制动能力下降，车辆可能不能被刹住。

基于此，请参阅图1至图3，本发明实施例提供了一种磁流变制动器100，应用于需要对转轴进行制动的装置或器械上，尤其适用于车辆中。磁流变制动器100包括转轴10、磁流变制动组件20以及离合组件30，其中：

磁流变制动组件20包括壳体21、制动盘22和励磁线圈23。壳体21通过轴承套设于转轴10，即转轴10穿设壳体21，壳体21可固定于车体或其他装置上，而转轴10可相对于壳体21旋转；壳体21为转轴10、磁流变制动组件20以及离合组件30提供支撑及安装；壳体21具有容置腔201和用于容纳磁流变液40的容液腔202，容液腔202中设有磁流变液40；容液腔202呈环状，容液腔202可以位于容置腔201的外围；容置腔201中可以设置密封圈，以对容液腔202进行密封，防止磁流变液40泄漏。制动盘22可转动地设于容置腔201中，且，制动盘22的外缘延伸至容液腔202中。励磁线圈23设置于壳体21上，用于对容液腔202中的磁流变液40施加磁场，从而使磁流变液40对制动盘22进行制动；其中，励磁线圈23呈环状，可以环绕于容液腔202的外围，也可以被容液腔202环绕而位于容液腔202的内侧。

离合组件30包括定体部31、动体部32和控制部33。定体部31固定连接于转轴10并位于容置腔201中，定体部31的中部具有通孔，该通孔中可以设置键槽，以使定体部31通过键与转轴10固定连接；动体部32可转动地设于容置腔201中，制动盘22固定连接于动体部32；动体部32与定体部31相适配，且，动体部32具有接合于定体部31以使制动盘22和动体部32随定体部31旋转的接合状态、和与定体部31相分离以使制动盘22脱离于定体部31的分离状态；其中，动体部32可以是通过设置于动体部32和定体部31之间的部件实现与定体部31接合或分离，也可以是动体部32直接与定体部31相作用而实现接合与分离。控制部33设置于容置腔201中，且，控制部33的输出端作用于动体部32，以使动体部32处于接合状态或分离状态，控制部33可以采用电磁感应装置实现。

本发明实施例提供的磁流变制动器100，通过设置转轴10、磁流变制动组件20及离合组件30，在磁流变制动器100需进行制动时，例如车辆需进行刹车时，通过控制部33控制动体部32处于接合状态，使转轴10可带动定体部31、动体部32以及连接于动体部32的制动盘22同时转动，通过励磁线圈23对磁流变液40施加磁场，以对制动盘22进行制动，从而限制转轴10的转动；在磁流变制动器100处于非制动状态时，例如车辆处于巡航状态或正常行驶状态时，控制部33可使动体部32处于分离状态，制动盘22与动体部32即脱离于定体部31，使得转轴10仅带动定体部31转动，而动体部32和制动盘22则不随之旋转，磁流变液40与制动盘22之间则不存在摩擦，从而防止磁流变液40一直处于与制动盘22相摩擦的状态生热而导致制动效果下降，可有效提高磁流变制动器的可靠性。

在一个实施例中，请参阅图3、图5和图6，定体部31和动体部32均为环状结构，动体部32围绕于定体部31的外围，动体部32的内周面与定体部31的外周面之间形成有空腔。定体部31的外周面具有多个安置表面311，各安置表面311可以沿定体部31的外周面均匀设置，每一安置表面311与动体部32的内周面之间均形成一安置腔301；安置表面311具有夹紧位3111和松弛位3112，松弛位3112与动体部32的内周面之间的间隙大于夹紧位3111与动体部32的内周面之间的间隙。例如，安置表面311可以为垂直于定体部31径向的平面，则安置表面311靠近于与其相邻的另一安置表面311的端部为夹紧位3111，安置表面311中部则为松弛位3112，此种情况下，安置表面311具有两夹紧位3111和一松弛位3112，如图6所示；可以理解地，在一些情况下，安置表面311也可以仅具有一夹紧位3111和一松弛位3112；当然，安置表面311也可以不是平面，例如可以为弧形面，其中部凹陷程度最大的部位为松弛位3112，弧形面靠近于另一弧面的端部位置则为夹紧位3111，但不限于此。其中，定体部31的外周面上于相邻两安置表面311之间可以为弧形面，以该弧形面所在圆周外径为定体部31的最大外径。此时，控制部33包括若干个滚动体331、弹性保持部332和驱动部333，其中：

各滚动体331分别设于各安置腔301中，滚动体331为能够在安置腔301中移动或摆动的物体，可以是滚柱、滚珠、滚针等，但不限于此。滚动体331能够夹紧于夹紧位3111与动体部32的内周面之间以使动体部32处于接合状态，即动体部32通过滚动体331与定体部31相抵紧，使得定体部31能够通过滚动体331带动动体部32旋转，进而使动体部32带动制动盘22旋转，从而可实现制动，如图7和图8所示；滚动体331能够位于松弛位3112以使动体部32处于分离状态，即滚动体331与动体部32的内周面相分离，也即滚动体331与动体部32的内周面之间存在间隙，使得动体部32不随定体部31旋转，如图6所示。

弹性保持部332可弹性移动地设置于定体部31上，弹性保持部332连接于滚动体331或抵触滚动体331，以使滚动体331位于松弛位3112处。即在滚动体331不受外力作用时，例如不受驱动部333作用时，弹性保持部332能够使滚动体331始终维持在松弛位3112处，此时，动体部32处于分离状态，转轴10带动定体部31、滚动体331及弹性保持部332同时旋转，而动体部32则不随之旋转。

驱动部333设置于容置腔201中，且，驱动部333的输出端连接于弹性保持部332或滚动体331，用于使滚动体331由松弛位3112移动至夹紧位3111。通过驱动部333作用，滚动体331受力(且该力大于弹性保持部332使滚动体331保持在松弛位3112的弹性力)，滚动体331发生偏摆或位移，由松弛位3112移动至夹紧位3111，使得动体部32通过滚动体331与定体部31相抵紧，此时动体部32处于接合状态，转轴10带动定体部31、滚动体331、弹性保持部332及动体部32同时旋转，动体部32带动制动盘22转动。在驱动部333停止对弹性保持部332或滚动体331作用时，滚动体331可在弹性保持部332的弹性恢复力作用下而复位至松弛位3112处，以使动体部32重回分离状态。可以理解地，在安置表面311具有两夹紧位3111和一松弛位3112时，转轴10顺时针旋转或正向旋转(可对应于车辆前进)而需制动时，驱动部333作用，滚动体331由松弛位3112移动至其一侧的夹紧位3111而使动体部32处于接合状态，如图7所示；转轴10逆时针旋转或反向旋转(可对应于车辆倒退)而需制动时，驱动部333作用，滚动体331由松弛位3112移动至其另一侧的夹紧位3111而使动体部32处于接合状态，实现转轴10正反转双向均可制动，如图8所示。

如此设置，动体部32通过滚动体331与定体部31相接合而处于接合状态或相分离而处于分离状态，使得定体部31可向动体部32传递较大转矩，以保证接合状态的稳定，可有效保证磁流变制动器100的制动可靠性，且在动体部32脱离接合状态时，可由弹性保持部332自动复位，更为便捷。

需要说明的是，动体部32、定体部31及控制部33的结构及配合方式不限于上述结构和配合方式，在其他一些实施例中，控制部33包括固定于壳体21的电磁线圈，定体部31位于动体部32和电磁线圈之间，动体部32包括连接法兰、连接于连接法兰的衔铁圈，连接法兰与制动盘22相连接并围设于转轴10的外围，定体部31位于衔铁圈和电磁线圈之间，衔铁圈用于在电磁线圈通电时朝电磁线圈移动而抵接于定体部31，以使定体部31带动衔铁圈、连接法兰及动体部32转动。进一步地，动体部32还包括连接于连接法兰的弹簧片，衔铁圈连接于弹簧片，在需使动体部32处于接合状态时，通过电磁线圈通电，在磁力作用下，衔铁带动弹簧片而抵靠定体部31，使定体部31带动衔铁圈、弹簧片、连接法兰及制动盘22同时转动；在需使动体部32处于分离状态时，电磁线圈断电，在弹簧片作用下，衔铁圈与定体部31相分离。可以理解地，也可以不设置弹簧片，例如，衔铁圈上设置限位体，连接法兰上设置与限位体相配合的限位配合体，使衔铁圈可相对连接法兰沿转轴10周向移动，但不可相对于连接法兰转动，其中，限位体为凸块时，限位配合体为凹槽，限位体为凹槽时，限位配合体为凸块。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图3、图5和图6，弹性保持部332包括控制环3321和弹性件3322，控制环3321可转动地设于定体部31和动体部32之间，控制环3321具有若干个安置槽3320，各安置槽3320对应于各安置腔301，各滚动体331分别位于各安置槽3320中；驱动部333的输出端连接于控制环3321；弹性件3322抵触于或连接于控制环3321和定体部31，弹性件3322可以是抵触于控制环3321和定体部31之间，也可以是连接于控制环3321和定体部31之间。如此设置，通过驱动部333对控制环3321作用，控制环3321即可带动各滚动体331由松弛位3112移动至夹紧位3111，不仅便于同时带动各滚动体331移动，且可使各滚动体331状态维持更为稳定。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图3、图5和图11，定体部31具有容纳腔302和连通于容纳腔302的抵触通孔303，控制环3321具有抵触孔304，抵触孔304的位置与抵触通孔303的位置相对应，抵触孔304可以是通孔或盲孔；弹性件3322设于容纳腔302中，且，弹性件3322的部分贯穿抵触通孔303并延伸至抵触孔304中，以对定体部31和控制环3321的相对转动进行限制。其中，弹性件3322可以是异型弹簧，例如可以大致呈U形而具有可相对弹性靠拢或分离的两个弹性端部33221，该弹性端部33221贯穿抵触通孔303并延伸至抵触孔304中，如图11所示。当然，弹性件3322也可以是其他形状的异型弹簧。可以理解地，弹性件3322也可以是拉伸弹簧，其一端固定于容纳腔302中，而另一端贯穿抵触通孔303并延伸至抵触孔304中与控制环3321相连接。进一步地，容纳腔302开设于定体部31的一端面上，控制环3321具有挡环部33211，挡环部33211位于定体部31靠近于容纳腔302的一侧，可将弹性件3322限位于容纳腔302中，可便于弹性件3322的拆装。

需要说明的是，弹性保持部332的结构不限于上述结构，在其他一些实施例中，弹性保持部332包括弹簧，弹簧连接于滚动体331和定体部31，例如，弹簧一端连接于定体部31，另一端连接于滚动体331。如此设置，通过弹簧直接连接于滚动体331和定体部31之间即可使滚动体331保持于松弛位3112处。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图3、图9和图10，驱动部333包括电磁离合器，电磁离合器连接于壳体21，电磁离合器可以位于定体部31的一侧，电磁离合器具有衔铁3334，衔铁3334连接于弹性保持部332或滚动体331，具体地，衔铁3334连接于控制环3321。通过电磁离合器通电，使得衔铁3334被吸附至朝电磁离合器移动，从而制动弹性保持部332例如制动控制环3321，而定体部31继续随转轴10旋转，使得滚动体331相对于定体部31移动至夹紧位3111而抵紧于定体部31和动体部32之间，动体部32和制动盘22随定体部31同时旋转而被磁流变液制动，从而可实现电磁制动与磁流变制动的同时制动。电磁离合器可以是现有的电磁离合器中的的任一种，也可以是利用电磁离合器原理实现的其他结构的离合器。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图3、图9和图10，电磁离合器包括磁轭部3331、线圈3332、挡圈部3333、衔铁3334、连接部3335。磁轭部3331固定连接于壳体21，线圈3332设于磁轭部3331上，挡圈部3333为环形结构，可沿转轴10轴向移动地围设于转轴10的外围；衔铁3334为环形结构，可沿转轴10轴向移动地围设于转轴10的外围，挡圈部3333位于线圈3332和衔铁3334之间；衔铁3334具有限位部33341；连接部3335为环状结构，连接部3335固定连接于弹性保持部332或滚动体331，具体地，连接部3335固定连接于控制环3321；连接部3335具有限位配合部33351，限位部33341与限位配合部33351相配合，以限制衔铁3334与连接部3335相对转动，但衔铁3334可沿转轴10轴向移动。如此设置，通过线圈3332通电，衔铁3334朝线圈3332移动，将挡圈部3333抵紧于磁轭部3331，而衔铁3334由于其限位部33341与限位配合部33351相配合而限制连接部3335转动，即使与连接部3335相连接的控制环3321制动，而定体部31继续随转轴10旋转，使得滚动体331相对于定体部31移动至夹紧位3111而抵紧于定体部31和动体部32之间，动体部32处于接合状态，动体部32和制动盘22随定体部31同时旋转而被磁流变液制动，从而实现电磁制动与磁流变制动的同时制动，可提高磁流变制动器100的制动效果。进一步地，电磁离合器还包括复位弹簧，复位弹簧抵接于磁轭部3331和挡圈部3333之间，在线圈3332断电时，在复位弹簧的作用下，挡圈部3333推动衔铁3334朝连接部3335移动，使磁轭部3331与挡圈部3333及衔铁3334相分离，滚动体331则在弹性件3322的作用下回至松弛位3112处，动体部32处于分离状态。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图10，限位部33341为设置于衔铁3334内侧的凸块，限位配合部33351为具有槽体的凸环，凸块限位于凸环的槽体中，从而使衔铁3334可相对于连接部3335轴向移动，而限制其相对于连接部3335转动。当然，也可以是限位部33341为凹槽，而限位配合部33351为沿轴向具有凸起的凸环，凸环的凸起限位于凹槽中，从而使衔铁3334可相对于连接部3335轴向移动，而限制其相对于连接部3335转动。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图4和图5，为便于制动盘22的拆装，制动盘22为环状结构，制动盘22套设于动体部32，离合组件30还包括第一固定环34核第二固定环35，第一固定环34固定于动体部32的外周面，例如可以通过螺钉固定，第二固定环35固定于动体部32的外周面，例如可通过螺钉固定，制动盘22限位于第一固定环34和第二固定环35之间。如此设置，便于制动盘22与动体部32之间的拆卸和安装，并可使制动盘22安装稳固。

进一步地，在一个实施例中，动体部32的外周面可以设置键槽，制动盘22的内表面也设置对应的键槽，使制动盘22与动体部32之间键连接，对应地，第一固定环34和第二固定环35上可对应开设与键相适配的槽体，以使制动盘22与动体部32之间键连接时，第一固定环34和第二固定环35可靠近于制动盘设置而保证限位效果。

进一步地，请参阅图2和图3，离合组件30还包括第一轴承套36、第一轴承37、第一轴承端盖38，第一轴承套36具有第一轴承腔360，第一轴承套36具有相对设置的两端，第一轴承套36的一端连接于动体部32，第一轴承套36设于转轴10并位于第一轴承腔360中，第一轴承端盖38盖合于第一轴承套36的另一端。如此设置，使得动体部32在随定体部31转动时更为稳定，并由于动体部32通过第一轴承37支撑于转轴10，可保证动体部32与定体部31之间距离的相对稳定，从而保证动体部32处于分离状态的稳定。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图3，磁流变制动组件20包括第二轴承24和第三轴承25，壳体21的一端通过第二轴承24套设于第一轴承套36，壳体21的另一端通过第三轴承25套设于转轴10。如此设置，不仅可保证壳体21与转轴10之间的稳定性，且因壳体21的一端通过第二轴承24套设于第一轴承套36，可减小沿转轴10轴向占用的空间。

进一步地，在一个实施例中，请参阅图1至图3，壳体21包括制动盘左套211、制动盘右套212、连接于制动盘左套211的左端盖213、连接于制动盘右套212的右端盖214、连接于左端盖213的第二轴承套217、连接于制动盘左套211与制动盘右套212之间的第一外环215和第二外环216，第二外环216位于第一外环215的外围，制动盘左套211、制动盘右套212、左端盖213、右端盖214、第二轴承套217、第二外环216之间围合形成容置腔201。制动盘左套211、制动盘右套212、第一外环215之间形成容液腔202，制动盘22位于制动盘左套211与制动盘右套212之间，动体部32位于制动盘左套211与制动盘右套212之间，且动体部32的外周面与制动盘左套211的内周面之间设有密封圈，动体部32的外周面与制动盘右套212的内周面之间也设有密封圈，以防止磁流变液泄漏。制动盘左套211、制动盘右套212、第一外环215、第二外环216之间围合形成容纳励磁线圈23的容线腔。具体地，第二轴承套217具有第二轴承腔，第三轴承25套设于转轴10并位于第二轴承腔中，壳体21还包括第二轴承端盖218，第二轴承端盖218连接于第二轴承套217背离于左端盖213的一端，以将第三轴承25限位于第二轴承腔。具体地，右端盖214通过第二轴承24套设于第一轴承套36，壳体21还包括第三轴承端盖219，第三轴承端盖219连接于右端盖214上背离于制动盘右套212的一端。

由以上可知，本发明实施例提供的磁流变制动器100，在磁流变制动器100需进行制动时，例如车辆需进行刹车时，通过控制部33控制动体部32处于接合状态，使转轴10可带动定体部31、动体部32以及连接于动体部32的制动盘22同时转动，通过励磁线圈23对磁流变液40施加磁场，以对制动盘22进行制动，从而限制转轴10的转动；在磁流变制动器100处于非制动状态时，例如车辆处于巡航状态或正常行驶状态时，控制部33可使动体部32处于分离状态，制动盘22与动体部32即脱离于定体部31，使得转轴10仅带动定体部31转动，而动体部32和制动盘22则不随之旋转，磁流变液40与制动盘22之间则不存在摩擦，从而防止磁流变液40一直处于与制动盘22相摩擦的状态生热而导致制动效果下降，可有效提高磁流变制动器的可靠性。从而有效解决了现有技术中磁流变制动器的磁流变液由于与制动盘一直处于相摩擦状态而生热导致制动能力下降的技术问题。

本发明实施例还提供了一种车辆，车辆包括上述任一实施例的磁流变制动器100。

由于本发明实施例提供的车辆采用了上述实施例的磁流变制动器100，因而其同样具有上述磁流变制动器100的技术方案所带来的技术效果，在此不再赘述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种磁流变制动器，其特征在于，所述磁流变制动器包括：

转轴；

磁流变制动组件，所述磁流变制动组件包括：

壳体，所述壳体通过轴承套设于所述转轴，所述壳体具有容置腔和用于容纳磁流变液的容液腔；所述容置腔中设置有密封圈，以对所述容液腔进行密封；

制动盘，所述制动盘可转动地设于所述容置腔中，且，所述制动盘的外缘延伸至所述容液腔中；及

励磁线圈，所述励磁线圈设置于所述壳体上，用于对所述容液腔中的磁流变液施加磁场；

离合组件，所述离合组件包括：

定体部，所述定体部固定连接于所述转轴并位于所述容置腔中；

动体部，所述动体部可转动地设于所述容置腔中，所述制动盘连接于所述动体部；所述动体部与所述定体部相适配，所述动体部具有接合于所述定体部以使所述制动盘随所述定体部旋转的接合状态、和与所述定体部相分离以使所述制动盘脱离于所述定体部的分离状态；及

控制部，所述控制部设置于所述容置腔中，且，所述控制部的输出端作用于所述动体部，用于控制所述动体部处于所述接合状态或所述分离状态。

2.根据权利要求1所述的磁流变制动器，其特征在于，所述定体部和所述动体部均为环状结构，所述动体部围绕于所述定体部的外围；所述定体部的外周面具有多个安置表面，每一所述安置表面与所述动体部的内周面之间均形成一安置腔；所述安置表面具有夹紧位和松弛位，所述松弛位与所述动体部的内周面之间的间隙大于所述夹紧位与所述动体部的内周面之间的间隙；所述控制部包括：

若干个滚动体，各所述滚动体分别设于各所述安置腔中，所述滚动体能够夹紧于所述夹紧位与所述动体部的内周面之间以使所述动体部处于所述接合状态或位于所述松弛位以使所述动体部处于所述分离状态；

弹性保持部，所述弹性保持部可弹性移动地设置于所述定体部上，且，所述弹性保持部连接于或抵触于所述滚动体，用于使所述滚动体位于所述松弛位处；以及

驱动部，所述驱动部设置于所述容置腔中，且，所述驱动部的输出端连接于所述弹性保持部或所述滚动体，用于使所述滚动体由所述松弛位移动至所述夹紧位。

3.根据权利要求2所述的磁流变制动器，其特征在于：所述弹性保持部包括弹簧，所述弹簧连接于所述滚动体和所述定体部；

或，所述弹性保持部包括：

控制环，所述控制环可转动地设于所述定体部和所述动体部之间，所述控制环具有若干个安置槽，各所述滚动体分别位于各所述安置槽中；所述驱动部的输出端连接于所述控制环；以及

弹性件，所述弹性件抵触于或连接于所述控制环和所述定体部。

4.根据权利要求3所述的磁流变制动器，其特征在于：所述定体部具有容纳腔和连通于所述容纳腔的抵触通孔，所述控制环具有抵触孔，所述抵触孔的位置与所述抵触通孔的位置相对应；所述弹性件设于所述容纳腔中，且，所述弹性件的部分贯穿所述抵触通孔并延伸至所述抵触孔中。

5.根据权利要求2所述的磁流变制动器，其特征在于：所述驱动部包括电磁离合器，所述电磁离合器连接于所述壳体，所述电磁离合器具有衔铁，所述衔铁连接于所述弹性保持部或所述滚动体。

6.根据权利要求5所述的磁流变制动器，其特征在于，所述电磁离合器包括：

磁轭部，所述磁轭部连接于所述壳体；

线圈，所述线圈设于所述磁轭部上；

挡圈部，所述挡圈部可沿所述转轴轴向移动地围设于所述转轴的外围；

衔铁，所述衔铁可沿所述转轴轴向移动地围设于所述转轴的外围，所述挡圈部位于所述线圈和所述衔铁之间；所述衔铁具有限位部；以及

连接部，所述连接部固定连接于所述弹性保持部或所述滚动体，所述连接部具有限位配合部，所述限位部与所述限位配合部相配合，以限制所述衔铁与所述连接部相对转动。

7.根据权利要求2所述的磁流变制动器，其特征在于，所述制动盘为环状结构，所述制动盘套设于所述动体部，所述离合组件还包括：

第一固定环，所述第一固定环固定于所述动体部的外周面；以及

第二固定环，所述第二固定环固定于所述动体部的外周面，所述制动盘限位于所述第一固定环与所述第二固定环之间。

8.根据权利要求2所述的磁流变制动器，其特征在于，所述离合组件还包括：

第一轴承套，所述第一轴承套具有第一轴承腔，所述第一轴承套的一端连接于所述动体部；

第一轴承，其套设于所述转轴并位于所述第一轴承腔中；以及

第一轴承端盖，所述第一轴承端盖盖合于所述第一轴承套的另一端。

9.根据权利要求8所述的磁流变制动器，其特征在于：所述磁流变制动组件包括第二轴承和第三轴承，所述壳体的一端通过所述第二轴承套设于所述第一轴承套，所述壳体的另一端通过所述第三轴承套设于所述转轴。

10.根据权利要求1所述的磁流变制动器，其特征在于：所述控制部包括固定于所述壳体的电磁线圈，所述定体部位于所述动体部和所述电磁线圈之间；所述动体部包括连接法兰和连接于所述连接法兰的衔铁圈，所述连接法兰与所述制动盘相连接并围设于所述转轴的外围，所述定体部位于所述衔铁圈和所述电磁线圈之间，所述衔铁圈用于在所述电磁线圈通电时朝所述电磁线圈移动而抵接于所述定体部，以使所述定体部带动所述衔铁圈、所述连接法兰及所述动体部转动。

11.根据权利要求10所述的磁流变制动器，其特征在于：所述动体部还包括连接于所述连接法兰的弹簧片，所述衔铁圈连接于所述弹簧片；在所述动体部处于所述接合状态时，所述定体部带动所述衔铁圈、所述弹簧片、所述连接法兰及所述制动盘同时转动；或

所述衔铁圈上设置有限位体，所述连接法兰上设置有与所述限位体相配合的限位配合体，以限制所述衔铁圈与所述连接法兰相对转动。

12.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1至11任一项所述的磁流变制动器。

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