CN113412375B - 利用发电兼用电动部件的盘式制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盘式制动器，更具体地，涉及一种利用发电兼用电动部件的盘式制动装置，其通过放射状地排列有线圈体的固定板以及与线圈体相对应地放射状地排列有磁性体的旋转板的电引力作用，通过一次制动和摩擦实现2次制动，由此，在制动过程中使金属粉末的产生最小化，预防环境污染，并且，通过线圈体和磁性体的电反应能够产生电力，由此可以用于发电并获得电动力，进一步提高使用效率。

Description

利用发电兼用电动部件的盘式制动装置

技术领域

本发明涉及一种盘式制动器，更具体地，涉及一种利用发电兼用电动部件的盘式制动装置，其通过具有固定安装的线圈体的固定板和具有在固定板的两侧旋转驱动的磁性体的一对旋转板的电操作来发电和驱动，从而实现驱动体的制动。

背景技术

目前，汽车或摩托车是常见的陆上交通工具，这些汽车或摩托车通过驱动发动机产生动力，从而可以依靠车轮的旋转来实现驱动。

另一方面，这些汽车或摩托车需要在行驶过程中施加制动，作为制动装置，在盘的侧面使用石棉垫施加摩擦进行制动，或者在鼓表面使用金属衬垫施加摩擦抑制来进行制动。

然而，在上述传统的制动部件中，在其压力摩擦过程中，由于石棉或金属的磨损会产生金属细粉，这种细粉是造成环境污染的主要原因，由于这种环境污染，存在导致人的呼吸系统疾病等严重危害健康的问题。

尤其是世界卫生组织最近宣布，非吸烟者肺癌发病率高的原因是污染，实际汽车制动器和离合器片产生的细微重金属污染问题与汽车数量一样，是严重的社会问题，其改善迫在眉睫。

因此，为了解决上述问题，已经提出了一种电子式制动装置。

然而，上述现有的电子式制动装置大部分仅起到如ABS系统等辅助制动功能，或者构成电磁式操作构造，其制动力受到限制。

此外，由于其用途也集中在摩擦制动上，因此存在电力消耗增加的问题。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1韩国实用新型注册第20-0127519号

专利文献2韩国专利注册第10-1045709号

专利文献3韩国专利注册第10-0280627号

专利文献4韩国专利注册第10-0957635号

发明内容

技术课题

本发明是为解决上述问题而提出的，本发明的目的是提供一种利用发电兼用电动部件的盘式制动装置，其通过放射状地排列有线圈体的固定板和与线圈体对应地放射状排列有磁性体的旋转板的电引力作用，通过一次制动和摩擦实现二次制动，由此，将制动过程中产生的金属粉末最小化，从而预防环境污染。

此外，本发明的另一个目的是提供一种利用发电兼用电动部件的盘式制动装置，其能够通过线圈体和磁性体的电反应产生电力，可以用于发电并获得电动力，从而进一步提高使用效率。

课题解决方法

作为实现上述目的的具体方法，包括盘单元、霍尔传感部和制动部件，其中，所述盘单元包括：固定板，其由非磁性体构成，两侧形成有从中心呈放射状的多个线圈体，固定于车身并在驱动轴的外周与该驱动轴不发生旋转干涉；以及两侧一对的旋转板，其由非磁性体构成，在固定板的两侧对应地键结合于驱动轴并旋转，在固定板的对应面呈放射状地形成与线圈体对应的多个磁性体，并由压缩弹簧弹性设置，能够通过线圈体根据电荷符号产生电力，在电池中存储并驱动；

所述霍尔传感部与旋转板临近地安装，通过操作制动踏板根据磁性体的磁场来检测电压，并根据检测的电压将电池中存储的电流施加到线圈体，使该线圈体被电磁化，从而与旋转板的磁性体以相互不同的极性发生反应，通过旋转板的引力施加制动力；

所述制动部件在旋转板的外周两侧对称地安装，通过在霍尔传感部输出允许范围外的制动踏板操作来按压两侧旋转板，并通过摩擦力施加制动力。

磁性体之间的间隔随着制动踏板踩踏力的增大而变窄，

霍尔传感部的检测电压随之增加。

发明的效果

如上所述，本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置通过固定板和旋转板之间的电引力作用实现制动和摩擦制动的兼用使用，使摩擦制动最小化，实现稳定制动，并且还可以将由石棉或金属摩擦而产生的金属粉末最小化，从而得到预防环境污染的效果。

另外，由于可以通过线圈体和磁性体的电作用产生电力并驱动，因此可以实现稳定的电力的使用和以低燃料的驱动，从而能够获得进一步提高使用效率的效果。

附图说明

图1是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的整体简略图；

图2是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的制动构造要件图；

图3是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的盘单元的分解立体图；

图4是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的盘单元和制动部件结合的剖视图；

图5是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的电制动状态图；

图6是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的机械制动状态图。

附图标记说明

100：盘单元 110：固定板

111，111’：线圈体 120,120’：旋转板

121,121’：磁性体 130：压缩弹簧

200：霍尔传感部

300：制动部件 310,310’：加压架

320,320’：摩擦部 330,330’：加压部

332：复位弹簧

400：水平传感部

具体实施方式

本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为仅限于它们通常的或字典上的含义，发明人可以根据适当地定义该术语的概念以最好地描述其发明的原则，将其理解为与本发明的技术思想一致的含义和概念。

因此，本说明书中所描述的实施例和附图所示的构成只是本发明的最优选实施例，并不代表本发明的全部技术思想，需要理解的是，在本申请中可以存在多种能够替代它的等同物和变形例。

以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的整体简略图，图2是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的制动构造要件图，图3是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的盘单元的分解立体图，图4是本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的盘单元和制动部件结合的剖视图。

如图1至图4所示，本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置包括：盘单元100、霍尔传感部200和制动部件300。

首先，在本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的构成中，盘单元100被构造成能够发电并施加驱动力，其包括固定板100和旋转板120、120’。

此时，固定板110被构造成环形圆盘形态，由非磁性体构成，旋转操作的轮子的驱动轴10无干涉地贯通其中央，固定安装于车身(图中未示出)。

另外，固定板110排列有多个线圈体111、111’，线圈体111、111’以中央为中心呈放射状地排列。

另一方面，在本发明中，线圈体111、111’由无芯线圈体构成，各个线圈体111、111’分别贯通固定板110并在两侧均等地露出，各个线圈体串联连接。

所述旋转板120、120’在两侧成对地配置以形成与所述固定板110的两侧对应的环形圆盘形态，其由非磁性体构成，与所述固定板110的两侧间隔开，固定于驱动轴10。

此时，优选地，旋转板120、120’通过键11结合到驱动轴10，并可向固定板110滑动。

另外，各个旋转板120、120’在固定板110侧的一侧面呈放射状地排列有与所述固定板100的线圈体111、111’对应的沿圆周方向的多个磁性体121、121’。

此时，在设置与固定板110间隔开的所述旋转板120、120’时，优选地，使得线圈体111、111’位于磁性体121、121’的磁力范围内。

另一方面，在本发明中，各个旋转板120、120’被构造为沿驱动轴10的外周通过压缩弹簧130连接至与固定板110对应的面。在后述的制动操作过程中，当旋转板120、120’被向固定板110侧压缩时，压缩弹簧130施加复原力。

即，在盘单元100中，当旋转板120、120’旋转时，磁性体121、121’通过固定板110的线圈体111、111’被施加电荷的符号，由此，通过施加的电荷符号能够从线圈体111、111’产生电力，并存储到电池20。

另一方面，应用于本发明的电池20可应用于通常的安装于车体的电池或者单独的能量存储系统(ESS：Energy Storage System)。

另外，当通过电池20存储的电力向线圈体111、111’施加电源时，盘单元100中从线圈体111、111’产生的电荷符号与旋转板120、120’的磁性体121、121’的极性发生干涉，产生相互之间的引力和斥力，从而赋予旋转板120、120’的旋转力。

另外，当后述的制动部件300操作时，盘单元100与制动部件300施加摩擦力，从而实现制动。

在本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置中，所述霍尔传感部200靠近所述旋转板120、120’安装，从而通过磁性体121、121’产生的磁场来检测电压。优选地，根据与从磁性体121、121’产生的磁力的距离来检测相应的电量，并且基于其检测程度通过电路30构成来控制电量。

此时，霍尔传感部200通过对车身制动踏板(图中未示出)的操作检测磁性体121、121’的电压，优选地，使得随着制动踏板踩踏力的增加，与磁性体121、121’的间隔变窄，电压增加。例如作为一个示例，可以根据制动踏板的踩踏程度进行1～4级操作。

另一方面，本发明中通过所述制动踏板的操作来调整霍尔传感部200与磁性体121、121’的间隔的构造并不是新实现的，而是可以直接连接传统的制动踏板和霍尔传感部200并根据制动踏板的操作直接操作，或者在后述的制动部件300的摩擦部320、320’形成霍尔传感部200，根据该摩擦部320、320’的操作来使用间隔调节构造。

也就是说，操作制动踏板时，霍尔传感部200与旋转板120、120’的磁体121、121’反应并检测电压，从而通过电路30的构成根据该检出电量来获得电池20的电流，向固定板110的线圈体111、111’施加，并将该线圈体111、111’电磁化，从而与旋转板120、120’的磁性体121、121’具有不同的极性，因此旋转板120、120’能够通过引力实现电制动。

在本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置中，所述制动部件300向所述盘单元100的旋转板120、120’施加摩擦力来实现制动，其在所述霍尔传感部200的允许输出范围之外的制动踏板操作位置处起作用，并且两侧一对地构成。

为此，参考图3，首先，各个制动部件300配置有两侧一对的加压架310、310’。两侧加压架310、310’中央呈“X”字形态地铰链H连接，具有彼此相反方向的转动力。

此时，所述各个加压架310、310’中，其一侧端部突出地形成有接触所述旋转板120、120’的外侧面且用于向该旋转板120、120’施加摩擦力的摩擦部320、320’，该摩擦部320、320’安装有刹车片(图中未示出)。

此外，加压架310、310’中，其另一侧端部形成有与制动踏板连接且用于施加加压架310、310’的转动力的加压部330、330’。

此时，两侧加压部330、330’通过具有张开的外力的复位弹簧332连接，在释放制动踏板的操作时能够自动复位。

即，制动部件300在操作制动踏板时根据加压架310、310’施加的加压力对两侧旋转板120和120'加压，产生摩擦，以实现机械制动。

另外，在本发明中，还可以进一步包括水平传感部(陀螺仪传感器)400。

此时，水平传感部400测量上坡路的倾斜度，将电池20中存储的电力施加到线圈体111、111’，该线圈体111、111’产生的电荷的符号与旋转板120、120’的磁性体121、121’的极性相干涉，产生相互间的引力和斥力，从而赋予旋转板120、120’的旋转力。

另一方面，在本发明中，所述线圈体111、111’、电池20、霍尔传感部200、水平传感部400和制动踏板构成单独的电路30，且彼此有机地操作。此时，构成的电路30不受限制，可以以各种方式配置。

以下，将参照附图详细描述利用发电兼用电动部件的盘式制动装置的操作。

本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置在汽车或摩托车等具有电动构造的移动部件制动中，通过连续操作电制动和机械制动，可以将机械制动时产生的金属细粉最小化。

为此，详细分析该制动状态，首先参考图1至图4来详细分析电制动状态。

*参考图5，当驾驶员踩下制动踏板时，霍尔传感部200靠近旋转板120和磁性体121、121’，从而检测到由磁场引起的电压，就此，参考图1的电路30，应用检测电压根据霍尔传感部200与磁性体121、121’之间的接近距离变化，输出电压通过F1(电开关半导体器件：FET)/G电路将F2的D和S电短路，给电池20充电，当充电时，偏差的电压供应至F1的G，D侧的电压向S侧流动，后面描述的制动部件以合适的电阻值L1操作时，产生负载使得固定板110的线圈体111、111’变成电磁体，并且旋转板120、120’的磁性体121具有各自不同极的磁性体，相互牵拉的引力作用于旋转板120、120’，从而实现电-电子式非接触式制动。

作为一个示例，例如旋转板120、120’的磁性体121、121’具有S极极性，当N极电流流过线圈体111、111’时，磁性体121、121’和线圈体111、111’通过相互不同的极性在彼此之间产生引力，从而能够制动旋转板120、120’。

此时，如上所述，根据制动踏板的踩踏程度，霍尔传感部200的电压检测力通过磁性增加。根据该制动踏板的踩踏程度，可以调节制动力。根据该制动踏板的踩踏程度，可以进行1～4级制动。

另外，本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置中，通过制动部件300可以实现机械压力制动的连续操作。

对此，当通过制动踏板对霍尔传感部200的操作使速度显着降低到1～4，此时可以通过制动装置300进行机械的额外的最终停止制动。

具体地，参考图6，当踩下制动踏板时，加压架310、310’的加压部330、330’被按压。此时，使加压架310、310’向铰链H侧转动，摩擦部320、320’按压旋转盘120、120’的外侧面，通过该摩擦部320、320’和旋转盘120、120’的摩擦力实现机械制动。

即，本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置中，作为一个示例，将制动步骤配置为1～5级，制动的80％对应的1～4级可以通过霍尔传感部200根据线圈体111、111’和磁性体121、121’之间的引力进行电制动。对于剩余的20％对应的5级，可以通过制动部件300进行制动，在该制动过程中使机械制动比例最小化，从而可以降低金属磨损率，并将由此导致的金属细粉的飞散最小化。

另一方面，本发明的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置中，在平时正常的驱动状态下，旋转板120、120’与驱动轴10一起旋转时，磁性体121、121’通过固定板110的线圈体111、111’被施加电荷的符号，通过该被施加的电荷符号从线圈体111、111’产生电力，并储存在电池20中。

此外，当利用发电兼用电动部件的盘式制动装置进一步包括水平传感部400时，在上坡路行驶时检测其倾斜度并向线圈体111、111’施加发电和充电电源。此时，线圈体111、111’产生的电荷的符号与旋转板120、120’的磁性体121、121’的极性发生干涉，产生相互之间的引力和斥力，赋予该旋转板120、120’的旋转力，从而能够单独支持发动机驱动。

如上所述，利用发电兼用电动部件的盘式制动装置通过在制动过程中使得金属机械制动的比例最小化，从而使得诸如刹车片等金属细粉的产生最小化，由此能够预防由金属细粉造成的环境污染。

Claims (3)

1.一种利用发电兼用电动部件的盘式制动装置，其特征在于，包括：

盘单元(100)，其包括：固定板(110)，由非磁性体构成，两侧形成有从中心呈放射状的多个线圈体(111、111’)，固定于车身并在驱动轴(10)的外周与该驱动轴(10)不发生旋转干涉；两侧一对的旋转板(120、120’)，由非磁性体构成，在固定板(110)的两侧对应地键(11)结合于驱动轴(10)并旋转，在固定板(110)的对应面呈放射状地形成与线圈体(111、111’)对应的多个磁性体(121、121’)，并由压缩弹簧(130)弹性设置，能够通过线圈体根据电荷符号产生电力，在电池(20)中存储并驱动；

霍尔传感部(200)，其与旋转板(120、120’)临近地安装，通过制动踏板的操作输出电池(20)的电力，并与旋转板(120、120’)的磁性体(121、121’)以相互不同的极性发生反应，通过旋转板(120、120’)的引力施加制动力；

制动部件(300)，其在旋转板(120、120’)的外周两侧对称地安装，通过在霍尔传感部(200)输出允许范围外的制动踏板操作来按压两侧旋转板(120、120’)，并通过摩擦力施加制动力，

霍尔传感部(200)随着制动踏板踩踏力的增大，其输出值增加。

2.根据权利要求1所述的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置，其特征在于，

各个制动部件(300)包括两侧一对的加压架(310、310’)，其呈“X”字形态地铰链(H)连接，进行转动操作，

各个的加压架(310、310’)的一侧端部形成有安装有刹车片的摩擦部(320、320’)，从而与旋转板(120、120’)接触施加摩擦力，

各个的加压架(310、310’)的另一侧端部形成有与制动踏板连接并施加加压架(310、310’)的转动力的加压部(330、330’)，两侧加压部(330、330’)通过复位弹簧(332)连接。

3.根据权利要求1所述的利用发电兼用电动部件的盘式制动装置，其特征在于，

进一步包括水平传感部(400)，

水平传感部(400)测量车体在上坡路的倾斜度，将电池(20)中存储的电力施加到线圈体(111、111’)，实现驱动轴(10)的动力传递。

Images