CN205689643U - 电磁和摩擦复合盘式制动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁和摩擦复合盘式制动器，包括设置在制动盘轴向端面的电磁制动机构和设置在制动盘径向外侧的摩擦制动机构，所述电磁制动机构包括沿轴向对称设置在制动盘轴向两端端面的电磁铁组件，各电磁铁组件分别通过连接组件固定在制动盘上，所述电磁铁组件与制动盘轴向端面之间留有气隙，所述摩擦制动机构和电磁制动机构作用于制动盘的制动面相互独立，所述摩擦制动机构包括用于与制动盘的制动面配合形成摩擦制动的楔形摩擦衬块。本实用新型可以缩短制动作用时间，有效提高制动性能和行车安全性，同时能够很好的控制噪声和粉尘对环境的污染，有效的改善制动器的热衰退性。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车制动器领域，特别涉及一种电磁和摩擦复合盘式制动器。
背景技术
盘式制动器是通过制动盘与制动块之间的摩擦力来降低转轴转速，已广泛应用于现代汽车领域。但传统的盘式制动器多为采用摩擦制动的制动器，其存在着一系列的问题，如汽车在下长坡持续制动过程中或频繁制动情况下，制动器温度会急剧的升高，影响制动器的热衰退性，这样会影响汽车的制动性能，严重时还可能导致制动器失效；并且随制动器温度的升高，还会导致制动块的摩擦加剧，磨损严重，缩短了使用寿命；同时摩擦制动过程中会产生制动噪声和粉尘，对环境造成污染。近年来，虽然有ABS(车轮防抱死制动系统)、TCS(牵引力控制系统)等电控系统的应用，制动性能有所改善，但前述种种问题却依然突出。
目前，为了解决上述问题，授权公告号为CN102128227B的中国发明专利公布了一种电磁和摩擦复合盘式制动器的制动方法，该制动方法通过在传统盘式制动器的转向节和制动钳支架上固定一电磁制动装置，该电磁制动装置的永磁体是可以通过液力或电机驱动转动的，通过调整永磁体与铁芯相对角度或线圈绕组中通电电流的大小实现制动力大小的调整。但是采用这种制动方法的制动器的缺点是电磁制动和摩擦制动共用了制动盘的同一环形区域，二者产生的热量会互相干扰，仍然不能很好的解决制动器的热衰退性问题，同时摩擦制动引起的制动盘磨损会使铁芯与制动盘间隙发生变化，从而影响汽车制动可靠性。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电磁和摩擦复合盘式制动器，可以缩短制动作用时间，有效提高制动性能和行车安全性，同时能够很好的控制噪声和粉尘对环境的污染，有效的改善制动器的热衰退性。
本实用新型的电磁和摩擦复合盘式制动器，包括设置在制动盘轴向端面的电磁制动机构和设置在制动盘径向外侧的摩擦制动机构，所述电磁制动机构包括沿轴向对称设置在制动盘轴向两端端面的电磁铁组件，各电磁铁组件分别通过连接组件固定在制动盘上，所述电磁铁组件与制动盘轴向端面之间留有气隙，所述摩擦制动机构和电磁制动机构作用于制动盘的制动面相互独立，所述摩擦制动机构包括用于与制动盘的制动面配合形成摩擦制动的楔形摩擦衬块。
进一步，所述制动盘的两轴向端面上分别沿圆周方向均布设置有偶数个电磁铁组件，位于制动盘同一轴向端面的相邻两个电磁铁组件之间的极性相反。
进一步，位于制动盘轴向两端的电磁铁组件分别采用独立的线路结构。
进一步，所述连接组件包括对称设置在制动盘轴向两侧的安装底板和定子安装架，位于制动盘同一轴向端面的各电磁铁组件固定于所对应的安装底板上，各安装底板分别固定于所对应的定子安装架上，所述定子安装架固定于制动盘上设置的挡尘板上，所述挡尘板压装于制动盘上设置的转向节上，所述转向节通过轮毂轴承外套于制动盘上设置的连接套筒外。
进一步，所述电磁铁组件包括铁芯、线圈和磁轭，所述铁芯与制动盘的轴向端面相垂直，所述线圈缠绕于铁芯外表面，所述磁轭固定于铁芯靠近制动盘轴向端面的一端，且磁轭与制动盘轴向端面之间留有气隙，铁芯另一端固定在安装底板上。
进一步，所述摩擦制动机构还包括用于控制楔形摩擦衬块工作的制动缸，所述楔形摩擦衬块一端与制动缸的活塞连接，另一端为用于与制动盘上的V形槽配合的楔形部，所述楔形部上以可拆卸的方式设置有用于与制动盘上的V形槽接触的摩擦片，所述制动缸安装在制动缸保持架上，所述制动缸保持架固定在制动盘上设置的转向节上。
本实用新型的有益效果：本实用新型的电磁和摩擦复合盘式制动器，采用了电磁和摩擦复合制动，制动盘在电磁场中做切割磁感线转动时产生电涡流，形成阻力矩从而起到制动作用，电磁制动既可大大的减少制动反应时间、增强制动效能，又能减少摩擦制动的使用强度，从而延长摩擦制动机构的使用寿命；同时电磁制动相比于传统的制动方法，制动更加稳定，能有效的降低噪声，而且汽车在下长坡需要长时间的连续制动时，也可通过电磁制动实现汽车等速行驶；摩擦制动部分采用摩擦效率更高的楔形制动不仅能够实现自动补偿，而且由于楔形开槽在外面，散热效果好；经申请人测试，在相同的楔形摩擦衬块对应圆心角，相同的楔形摩擦衬块宽度情况下，本实用新型的楔形摩擦衬块的面积比传统的盘式制动器的摩擦衬块面积更大，可以适当的缩小制动器的体积；本实用新型将制动盘两个摩擦斜面设计成拆装式的摩擦面，这样当摩擦面磨损后只需要更换两摩擦面，而用于电磁制动的部分则无需更换，可以大大的节省材料和维修成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的A-A向剖视图；
图4为本实用新型摩擦衬块的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，图2为图1的俯视图，图3为图1的A-A向剖视图，图4为本实用新型摩擦衬块的结构示意图，如图所示：本实施例的电磁和摩擦复合盘式制动器，包括设置在制动盘1轴向端面的电磁制动机构和设置在制动盘径向外侧的摩擦制动机构，所述电磁制动机构包括沿轴向对称设置在制动盘1轴向两端端面的电磁铁组件，各电磁铁组件分别通过连接组件固定在制动盘1上，所述电磁铁组件与制动盘1轴向端面之间留有气隙，所述摩擦制动机构和电磁制动机构作用于制动盘1的制动面相互独立，使电磁制动机构与摩擦制动机构实现了“共盘不共区”，即公用一个制动盘1，但两种制动机构作用区域不相同，这样能够很好的避免制动盘1材料既要摩擦性能好又要导磁性能好的矛盾，同时也避免了摩擦制动机构与电磁制动机构之间的干扰，采用电磁和摩擦复合制动，制动盘1在电磁场中做切割磁感线转动时产生电涡流，形成阻力矩从而起到制动作用，电磁制动机构既可大大的减少制动反应时间、增强制动效能，又能减少摩擦制动机构的使用强度，从而延长摩擦制动机构的使用寿命，同时电磁制动相比于传统的制动方法，制动更加稳定，能有效的降低噪声；所述摩擦制动机构包括用于与制动盘1的制动面配合形成摩擦制动的楔形摩擦衬块15，摩擦制动部分采用摩擦效率更高的楔形制动不仅能够实现自动补偿，而且由于楔形开槽在外面，散热效果好，经申请人测试，在相同的楔形摩擦衬块15对应圆心角，相同的楔形摩擦衬块15宽度情况下，本实用新型的楔形摩擦衬块15的面积比传统的盘式制动器的摩擦衬块面积更大，可以适当的缩小制动器的体积。本实施例中考虑到散热和制动器自身重量等因素，制动盘中间开有通风孔结构，同时也可以减小制动器质量，避免造成汽车簧下质量过大。
本实施例中，所述制动盘1的两轴向端面上分别沿圆周方向均布设置有偶数个电磁铁组件，位于制动盘1同一轴向端面的相邻两个电磁铁组件之间的极性相反，本实施例中位于制动盘1同一轴向端面的各电磁铁组件呈N-S-N-S-N形式交叉排列。
本实施例中，位于制动盘1轴向两端的电磁铁组件分别采用独立的线路结构，可以单侧的电磁铁组件工作也可以双侧的电磁铁组件同时工作。
本实施例中，所述连接组件包括对称设置在制动盘1轴向两侧的安装底板(前安装底板2、后安装底板3)和定子安装架(前定子安装架4、后定子安装架5)，位于制动盘1同一轴向端面的各电磁铁组件固定于所对应的安装底板(前安装底板2、后安装底板3)上，各安装底板(前安装底板2、后安装底板3)分别固定于所对应的定子安装架(前定子安装架4、后定子安装架5)上，所述定子安装架(前定子安装架4和后定子安装架5)固定于制动盘1上设置的挡尘板6上，所述挡尘板6压装于制动盘1上设置的转向节7上，所述转向节7通过轮毂轴承8外套于制动盘1上设置的连接套筒9外，本实施例的电磁铁组件通过固定螺栓I10固定在所对应的安装底板(前安装底板2或后安装底板3)上，且该安装底板(前安装底板2或后安装底板3)通过该固定螺栓I10固定于所对应的定子安装架(前定子安装架4或后定子安装架5)上，前定子安装架4和后定子安装架5通过固定螺栓II11连接固定，连接固定后的前定子安装架4和后定子安装架5安装固定在挡尘板6上，结构简单，便于装配。
本实施例中，所述电磁铁组件包括铁芯12、线圈13和磁轭14，所述铁芯12与制动盘1的轴向端面相垂直，所述线圈13缠绕于铁芯12外表面，所述磁轭14固定于铁芯12靠近制动盘1轴向端面的一端，且磁轭14与制动盘1轴向端面之间留有气隙，铁芯12另一端固定在安装底板(前安装底板2或后安装底板3)上，本实施例的铁芯12通过固定螺栓IV21固定在安装底板(前安装底板2或后安装底板3)上，磁轭14与制动盘1轴向端面之间留有1～2mm的气隙。
当汽车采用电磁制动时，驾驶员踩下制动踏板，电磁制动机构接受到制动踏板处的输入信号，然后立即接通线圈13的电流，电磁铁组件便产生感应磁场，制动盘1转动，作切割磁感线运动，从而会在制动盘1两侧形成电涡流，涡电流也会产生一个磁场，两个磁场相互作用便产生阻碍制动盘1转动的力，从而实现制动功能，通过控制通入线圈13电流的大小来控制制动力矩的大小，可以轻松实现线性控制。同时由于制动盘1两侧电磁铁组件的线路相对独立，在需要制动力较小的情况下可以仅使用单侧制动。
本实施例中，所述摩擦制动机构还包括用于控制楔形摩擦衬块15工作的制动缸16，所述楔形摩擦衬块15一端与制动缸16的活塞17连接，另一端为用于与制动盘1上的V形槽配合的楔形部，所述楔形部上以可拆卸的方式设置有用于与制动盘1上的V形槽接触的摩擦片18，所述制动缸16安装在制动缸保持架19上，所述制动缸保持架19固定在制动盘1上设置的转向节7上，本实施例的制动缸保持架19通过固定螺栓III20固定在转向节7上，摩擦制动时，通过制动缸16内的液压或者气压推动楔形摩擦衬块15下移，楔形摩擦衬块15上的摩擦片18与转动的制动盘1上的V形槽接触，从而产生制动力矩实现制动，通过调节制动缸16内液压或气压的大小来控制制动力矩的大小，跟传统的盘式制动器类似，对于ABS、ESP等系统依旧可以采用本实用新型的摩擦制动机构，制动完毕后通过设置在制动缸16上的回位弹簧的使摩擦制动机构回位。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种电磁和摩擦复合盘式制动器，其特征在于：包括设置在制动盘轴向端面的电磁制动机构和设置在制动盘径向外侧的摩擦制动机构，所述电磁制动机构包括沿轴向对称设置在制动盘轴向两端端面的电磁铁组件，各电磁铁组件分别通过连接组件固定在制动盘上，所述电磁铁组件与制动盘轴向端面之间留有气隙，所述摩擦制动机构和电磁制动机构作用于制动盘的制动面相互独立，所述摩擦制动机构包括用于与制动盘的制动面配合形成摩擦制动的楔形摩擦衬块。
2.根据权利要求1所述的电磁和摩擦复合盘式制动器，其特征在于：所述制动盘的两轴向端面上分别沿圆周方向均布设置有偶数个电磁铁组件，位于制动盘同一轴向端面的相邻两个电磁铁组件之间的极性相反。
3.根据权利要求2所述的电磁和摩擦复合盘式制动器，其特征在于：位于制动盘轴向两端的电磁铁组件分别采用独立的线路结构。
4.根据权利要求3所述的电磁和摩擦复合盘式制动器，其特征在于：所述连接组件包括对称设置在制动盘轴向两侧的安装底板和定子安装架，位于制动盘同一轴向端面的各电磁铁组件固定于所对应的安装底板上，各安装底板分别固定于所对应的定子安装架上，所述定子安装架固定于制动盘上设置的挡尘板上，所述挡尘板压装于制动盘上设置的转向节上，所述转向节通过轮毂轴承外套于制动盘上设置的连接套筒外。
5.根据权利要求4所述的电磁和摩擦复合盘式制动器，其特征在于：所述电磁铁组件包括铁芯、线圈和磁轭，所述铁芯与制动盘的轴向端面相垂直，所述线圈缠绕于铁芯外表面，所述磁轭固定于铁芯靠近制动盘轴向端面的一端，且磁轭与制动盘轴向端面之间留有气隙，铁芯另一端固定在安装底板上。
6.根据权利要求1所述的电磁和摩擦复合盘式制动器，其特征在于：所述摩擦制动机构还包括用于控制楔形摩擦衬块工作的制动缸，所述楔形摩擦衬块一端与制动缸的活塞连接，另一端为用于与制动盘上的V形槽配合的楔形部，所述楔形部上以可拆卸的方式设置有用于与制动盘上的V形槽接触的摩擦片，所述制动缸安装在制动缸保持架上，所述制动缸保持架固定在制动盘上设置的转向节上。
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Granted publication date: 20161116 Effective date of abandoning: 20180810 |
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