CN203067607U - 一种转筒式电涡流缓速器与鼓式制动器集成的制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种对汽车进行制动和减速的转筒式电涡流缓速器与鼓式制动器集成的制动器，缓速器外转子、制动鼓以及线圈支架三者同轴，线圈支架位于缓速器外转子和制动鼓之间；多个带铁芯的励磁线圈固定在线圈支架上且在制动鼓外圈沿圆周方向均布布置，励磁线圈的轴心线在制动鼓的径向上，励磁线圈与缓速器外转子之间有第一气隙，励磁线圈与制动鼓之间有第二气隙；面对同一气隙的相邻2个带铁芯的励磁线圈的极性相反；车速低时，制动蹄将摩擦衬片压向制动鼓实现摩擦制动；正常车速行驶时，先给励磁线圈通电产生电磁制动力矩使车速降低，再利用摩擦制动车辆；车速高时，电磁制动和摩擦制动共同作用；避免制动热失效，提高车辆制动安全性能。

Description

一种转筒式电涡流缓速器与鼓式制动器集成的制动器

技术领域

  本实用新型涉及一种汽车制动器，对汽车进行制动和减速，具体是一种利用电磁原理产生制动力矩的转筒式电涡流缓速器和利用摩擦原理产生制动力矩的鼓式制动器进行集成的制动器。

背景技术

传统的汽车摩擦制动器分为盘式制动器和鼓式制动器两类，利用制动块与制动盘或制动鼓之间的摩擦来降低车速并最终使车辆停止。在车辆高速行驶的工况下进行制动，不仅对鼓式制动器的制动蹄片的磨损很厉害，而且会产生很多有害粉尘。同时，还会产生大量噪音。鼓式制动器的制动效能受摩擦因数的影响较大，制动效能较不稳定。汽车在紧急制动时，鼓式制动器制动力的传递比电磁制动慢、控制精度较低，致使制动效能降低。在持续制动过程中，或在频繁制动情况下，鼓式制动器温度急剧上升，易产生“热失效”，制动效能降低甚至完全消失。因此，鼓式制动器存在安全隐患。

发明内容

  鉴于现有鼓式制动器存在的问题，本实用新型提供了一种转筒式电涡流缓速器与鼓式制动器集成的新型制动器，此制动器集成了转筒式电涡流缓速器和鼓式制动器，可以有效延长摩擦制动器的使用寿命、改善制动器的抗热衰退性能；同时，由于电磁制动为非接触式制动，不会产生噪音和粉尘；而且，该集成制动器采用电磁控制，响应速度快，提高了汽车在突发紧急制动时的制动安全性能。

本实用新型采用的技术方案是：由摩擦制动部分和电涡流缓速器部分组成，摩擦制动部分包括制动鼓、摩擦衬片和制动蹄，电涡流缓速器部分包括缓速器外转子、带铁芯的励磁线圈和线圈支架，缓速器外转子、制动鼓以及线圈支架三者同轴，线圈支架位于缓速器外转子和制动鼓之间；多个带铁芯的励磁线圈固定在线圈支架上且在制动鼓外圈沿圆周方向均布布置，励磁线圈的轴心线在制动鼓的径向上，励磁线圈与缓速器外转子之间有第一气隙，励磁线圈与制动鼓之间有第二气隙；面对同一气隙的相邻2个带铁芯的励磁线圈的极性相反。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型集成了电磁制动与摩擦制动功能，能够合理地分配电磁制动与摩擦式制动的制动力矩，减少了热量的产生，可以避免制动热失效，提高了车辆的制动安全性能。

2、本实用新型利用非接触式电涡流缓速器分担部分制动力矩，可以有效地减轻磨损，提高制动器使用寿命，并减少有害粉尘和制动噪音的产生。提高了车辆使用的经济性和环保性。

3、轿车在高速且非紧急的工况下，驾驶员首先启用电涡流缓速器来降低轿车的车速，再启用摩擦制动器，这样可以减少摩擦制动器的使用频率，防止摩擦制动器的制动效能降低。

4、在紧急制动的工况下，使两者同时工作，电磁制动可以承担相当大的一部分制动载荷，这样既可以减少对摩擦衬片的磨损，减少了摩擦衬片的更换周期和维修成本。并且，电涡流缓速器响应速度快，能有效缩短制动距离，大大提高了车辆在高速时的制动性能。

5、本实用新型采用的电涡流缓速器是转筒式的，相比盘式电涡流缓速器，转筒式缓速器整体质量轻，外形尺寸小，便于拆装并且单位质量下的制动力矩更大，有利于实现整车轻量化。并且，转筒式缓速器的磁场呈径向分布，转子间隙不收轴向窜动的影响小，对原车传动系的影响也较小，适用的车型较多。

6、本实用新型采用的电涡流缓速器部分有两个缓速器转子，在制动的过程中能够形成两个磁场回路，能够产生远大于传统转筒式电涡流缓速器的制动力矩。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构图；

图2是本实用新型的主视图；

图中：1-散热片；2-缓速器外转子；3-励磁线圈；4-制动鼓；5-摩擦衬片；6-制动蹄；7-线圈支架；8、9-气隙；10、11-回路。

具体实施方式

参见图1-3所示，本实用新型在传统鼓式制动器上集成电涡流缓速器。保留原有摩擦制动总成（包括制动鼓、制动蹄等）。本实用新型由摩擦制动部分和电涡流缓速器部分组成。摩擦制动部分包括制动鼓4、摩擦衬片5和制动蹄6。电涡流缓速器部分包括散热片1、缓速器外转子2、带铁芯的励磁线圈3和线圈支架7。其中，摩擦制动部分的制动鼓4同时也是电涡流缓速器部分的缓速器内转子。

缓速器外转子2、制动鼓4以及截面是圆形的线圈支架7三者同轴，线圈支架7位于缓速器外转子2和制动鼓4之间。缓速器外转子2的外表面上是缓速器散热片1，缓速器散热片1可与缓速器外转子2铸造成一体式。缓速器外转子2通过螺栓固定连接在转向节(汽车前轮)上。多个（本实用新型仅以采用8个为例）带铁芯的励磁线圈3都固定在线圈支架7上，并且多个带铁芯的励磁线圈在制动鼓4外圈沿圆周方向均布布置，励磁线圈3的轴心线在制动鼓4的径向上，两个励磁线圈3之间的夹角为45°。励磁线圈3与缓速器外转子2之间有气隙8。励磁线圈3与制动鼓4之间形成气隙9。面对同一气隙8、9的相邻2个带铁芯的励磁线圈3的极性相反。制动鼓4通过螺栓固定安装在车轮轮毂的凸缘上。制动蹄6装配在制动底板上，制动底板用螺栓与驱动桥壳半轴套管上的凸缘连接。摩擦衬片5通过铆钉固定在制动蹄6上，位于制动蹄6与制动鼓4之间。制动蹄6作为固定元件，承受促动力时，绕其支点旋转，将摩擦衬块5压向制动鼓4，使摩擦衬块5和制动鼓4两者产生摩擦力，从而实现制动。

当励磁线圈3通入电流时，产生励磁场，并且在缓速器外转子2、气隙8之间构成第一回路10，在制动鼓4与气隙9之间构成第二回路11。此时，根据电磁原理，由于励磁线圈3与缓速器外转子2和制动鼓4之间存在相对运动，缓速器外转子2和制动鼓4内部闭合导线所包围面积内的磁通量发生变化，从而在缓速器外转子2和制动鼓4内部产生涡旋状的感应电流，会产生与相对运动方向相反的电磁力。根据牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。因此，在缓速器外转子2和制动鼓4上会产生阻碍其运动的电磁力矩，达到制动的效果。为了防止缓速器过热，在缓速器外转子2外表面设计了散热片1。基于该设计，使得摩擦制动力和电磁制动力可在制动鼓4上同时制动，同时电磁制动力还在缓速器外转子2上实现制动。

本实用新型在传统鼓式制动器的基础上集成了电磁制动。由于电磁制动是非接触式的，不存在摩擦因数受温度影响的问题，减少了“热失效”的可能。并且，电磁制动与摩擦制动的集成使用，可以减少摩擦制动的使用次数，减少制动粉尘和制动噪音的产生，也能提高鼓式制动器制动蹄片和摩擦衬片的使用寿命。此外，本实用新型的电涡流缓速器部分相当于有内外两个缓速器转子，在制动的过程中能够形成两个磁场回路，能够产生远大于传统转筒式电涡流缓速器的制动力矩。

  当汽车正常行驶时，鼓式制动器的摩擦衬片5与制动鼓4处于分离状态，不工作；励磁线圈3绕组不通电，无电流，此时缓速器外转子2和制动鼓4上没有磁感线通过，电涡流缓速器也不工作。

  当汽车需要制动时，驾驶员踩下制动踏板，接收到制动踏板处输入信号，然后立即接通励磁线圈3绕组的电流。励磁线圈3通电后，会和旁侧的线圈产生电磁场，并且在缓速器外转子2与气隙8之间构成第一回路10，在制动鼓4与气隙9之间构成第二回路11。此时，根据电磁原理，由于励磁线圈3安装在制动鼓4上，与缓速器外转子2和制动鼓4之间存在相对运动，缓速器外转子2和制动鼓4内部闭合导线所包围面积内的磁通量发生变化，从而在转筒内部产生涡旋状的感应电流，会产生与相对运动方向相反的电磁力，从而会在缓速器外转子2和制动鼓4上产生阻碍其运动的电磁力矩，达到制动的效果。摩擦制动器的制动蹄6作为固定元件，承受促动力时，绕其支点向外旋转将摩擦衬片5压向制动鼓4，两者产生摩擦力，并且摩擦力矩的方向也是阻碍缓速器外转子2运动的，由此实现制动。

在不同工况下，本实用新型制动器的工作状态不同。当车速低时，由于电磁制动力矩较小，摩擦制动器单独工作，制动蹄6将摩擦衬片5压向制动鼓4实现制动；当汽车以正常车速行驶，无需紧急制动时，可以先给励磁线圈3绕组通电，产生电磁制动力矩，使车速降低，然后再利用摩擦制动作用来制动车辆；当车速过高时，电磁制动和摩擦制动共同作用，可以使汽车很快停下来。

Claims (2)

1.一种转筒式电涡流缓速器与鼓式制动器集成的制动器，由摩擦制动部分和电涡流缓速器部分组成，摩擦制动部分包括制动鼓（4）、摩擦衬片（5）和制动蹄（6），电涡流缓速器部分包括缓速器外转子（2）、带铁芯的励磁线圈（3）和线圈支架（7），其特征是：缓速器外转子（2）、制动鼓（4）以及线圈支架（7）三者同轴，线圈支架（7）位于缓速器外转子（2）和制动鼓（4）之间；多个带铁芯的励磁线圈（3）固定在线圈支架（7）上且在制动鼓（4）外圈沿圆周方向均布布置，励磁线圈（3）的轴心线在制动鼓（4）的径向上，励磁线圈（3）与缓速器外转子（2）之间有第一气隙（8），励磁线圈（3）与制动鼓（4）之间有第二气隙（9）；面对同一气隙（8、9）的相邻2个带铁芯的励磁线圈（3）的极性相反。

2.根据权利要求1所述的转筒式电涡流缓速器与鼓式制动器集成的制动器，其特征是：缓速器外转子（2）的外表面上是缓速器散热片（1）。

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