CN208057759U - 一种鼓式双转子电磁摩擦集成制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，包括：摩擦制动装置和电磁制动装置；所述电磁制动装置包括：从内到外的呈环状布置在摩擦制动装置的制动鼓外侧的定子和外转子，所述定子包括：六个及以上偶数个的电磁铁以及固定所述电磁铁的固定支架，多个所述电磁铁呈沿轮毂的中心均匀分布的环形，相邻两电磁铁的极性相反；所述固定支架与制动底板固定连接，使电磁铁的两端与外转子和制动鼓之间分别保持1mm‑2mm的气隙；所述外转子固定连接在轮毂上。上述的制动装置，可以提高制动响应速度，减少摩擦磨损和制动热衰退，有效提高汽车制动性能及安全性。

Description

一种鼓式双转子电磁摩擦集成制动器

技术领域

本实用新型涉及汽车制动装置技术领域，具体涉及一种鼓式双转子电磁摩擦集成制动器。

背景技术

传统鼓式制动器通过制动鼓与摩擦片之间的摩擦力来降低转轴转速，广泛应用于中大型汽车及轿车后轮制动上。传统的鼓式制动器存在着一系列的问题，例如,主要行驶在矿山或山区公路上的汽车经常要下长坡,为避免汽车车身本身的重力使车速不断加速到危险程度,需对汽车进行持续制动,另外,对于行驶在车流量大的城市工况的汽车而言,为避免交通事故,需要频繁进行不同强度的制动。这些情况下，制动器温度会急剧的升高,影响制动器的热衰退性，以致影响汽车的制动性能,严重时还可能导致制动器失效。另外，随温度的升高，制动块的摩擦加剧，磨损严重。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。近年来越来越多的电控系统在汽车上得到应用，比如ABS、ESP、TCS等，虽说制动性能有所改善，上述问题却依旧突出。

目前，国内比较传统的方法就是经常给主制动器轮毂浇水，实施强制冷却。这种方法一方面可靠性不高，另一方面冬季行驶时水流到地面上结冰会直接影响到后续车辆的安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种制动装置，可以提高制动响应速度，减少摩擦磨损和制动热衰退，有效提高汽车制动性能及安全性。

为达到上述技术效果，本实用新型所采用的技术方案是：

一种鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，包括：主要由制动鼓、制动蹄、摩擦片、制动轮缸、回位弹簧和制动底板组成的摩擦制动装置，所述制动底板与车轴固定连接，所述制动鼓与轮毂连接，还包括：电磁制动装置；所述电磁制动装置包括：从内到外的呈环状布置在制动鼓外侧的定子和外转子，所述定子包括：六个及以上偶数个的电磁铁以及固定所述电磁铁的固定支架，多个所述电磁铁呈沿轮毂的中心均匀分布的环形，相邻两电磁铁的极性相反；所述固定支架与制动底板固定连接，使电磁铁的两端与外转子和制动鼓之间分别保持1mm-2mm的气隙；所述外转子固定连接在轮毂上。

上述的集成制动器，通过采用电磁制动与摩擦制动的联合使用，可大大减少鼓式制动的使用时间，可有效降低由于热衰退引起的制动器失效现象，可提高汽车的行驶安全性。同时，由于电磁制动为非接触式制动，可以提高鼓式制动装置的使用寿命，降低维修成本，减少制动粉尘和噪声。另外，还可以利用电磁制动实现线性制动，控制方便，可方便实现恒速下坡和等距离跟车等功能。

进一步地，所述电磁铁由铁芯、线圈及磁轭组成，各电磁铁的线圈串联连接，使相邻两电磁铁极性相反，设置在铁芯内、外两端的磁轭与制动鼓和外转子之间分别保持1mm-2mm气隙。

进一步地，所述电磁制动装置还包括：内转子，所述内转子与外转子同心的设置在定子的内侧，且与相邻一端的电磁铁保持1mm-2mm的气隙；内转子与制动鼓一体设置，或者固定连接。

进一步地，所述内转子的材质为高导磁材料。

进一步地，所述制动鼓的外表面和内转子的内表面的二者之一设置有沿其轴向延伸的齿条，另一者上设置与所述齿条适配的齿槽，所述内转子通过齿条与齿槽的配合固定连接到制动鼓上。

进一步地，所述外转子通过螺栓安装在轮毂的凸缘上，或者，外转子与轮毂一体设置。

本实用新型具有如下的有益效果：

1、比普通的鼓式摩擦制动器增加了一套双转子结构的电磁制动装置，电磁铁通电，在两个转子(外转子和制动鼓)上同时产生阻力矩，使得制动时间大大缩小，制动效果增强；

2、电磁制动为非接触式制动，电磁制动的利用减少了摩擦制动的使用，摩擦片磨损减轻，提高了制动器的使用寿命，同时也减少了粉尘和制动噪声，减轻环境污染；

3、电磁制动可以单独作用也可以同时作用，电磁制动可通过控制线圈接入电流来控制制动力矩的大小，其线性控制特性好，制动迅速，反应快；而鼓式摩擦制动低速制动效果好，对于制动停车和驻车制动安全可靠，二者结合，充分发挥电磁制动和摩擦制动的优势；

4、由于电磁制动承担了很大一部分制动力矩，从而鼓式摩擦制动器温升降低，可有效减轻制动器由于温度过高热衰退而造成的制动器失效现象，提高了制动安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图；

图2为图1中A断面的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例整体装配主视图；

图4为本实用新型实施例电磁制动装置总成的主视图；

图5为本实用新型实施例摩擦制动装置总成的主视图；

图6为本实用新型实施例制动底板的主视图；

图7为图6中B断面的剖视结构示意图；

附图标记：1-轮毂，2-外转子，3、8-磁轭，4-铁芯，5-线圈，6、7-固定支架，9-制动轮缸，10-轮缸活塞，11-回位弹簧，12-制动鼓，13-摩擦片，14-制动蹄，15-支撑杆，16-制动底板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。在本实用新型申请的描述中，需要理解的是，术语“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或结构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实用新型的限制。

如图1至图7所示，本实施例提供的鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，包括摩擦制动装置和电磁制动装置，其中，摩擦制动装置为传统的鼓式制动器结构形式，包括：两片对称设置在制动鼓12内侧的制动蹄14，两制动蹄14的一端通过支撑杆15铰接，另一端与制动轮缸9两侧的轮缸活塞10铰接，并在的两片制动蹄14之间设置回位弹簧11，制动蹄14的与制动鼓12接触的表面上设置摩擦片13；摩擦制动装置除制动鼓12之外的非转动部分，均通过螺栓与制动底板16固定连接，制动底板16安装在车轴的固定部位；制动鼓12与轮毂1连接，并随轮毂1一起转动。摩擦制动时，通过液压推动制动轮缸9的轮缸活塞10伸缩，进而推动制动蹄14使摩擦片13与制动鼓12摩擦，产生制动力矩来降低车速。

电磁制动装置包括：从内到外的呈环状布置在制动鼓12外侧的定子和外转子2，该定子包括：六个及以上偶数个的电磁铁以及用以固定电磁铁的固定支架6、7，多个电磁铁呈沿轮毂1的中心均匀分布的环形，电磁铁由铁芯4、线圈5及磁轭3、8组成，各电磁铁的线圈5串联连接，使相邻两电磁铁极性相反，进而线圈5通电时，电磁铁呈N-S-N-S交替，同时，设置在铁芯4内端的磁轭8和外端的磁轭3与制动鼓12和外转子2之间分别保持一定的间隙，该间隙优选为1mm-2mm的气隙，以保证电磁铁产生磁场的效果。外转子2固定连接在轮毂1上，固定支架6、7与制动底板16固定连接，进而连接到车轴上。

上述结构的电磁制动装置，以摩擦制动装置的制动鼓12作为内转子，外转子2通过螺栓安装在轮毂1的凸缘上，当然，也可通过铸造等工艺使外转子2与轮毂1连为一体；当外转子2与制动鼓12随着轮毂1一起转动时，电磁铁通电，产生电磁场，外转子2与制动鼓12便做切割磁感线的运动，从而产生制动力矩阻碍车轮转动。

同时，也可以为电磁制动装置上设置独立的内转子，独立的内转子和外转子2为同轴的圆环形，且均为高导磁材料制成，保证产生电磁力矩的效率。该独立的内转子设置在定子的内侧，且与相邻一端的电磁铁的磁轭8保持1mm-2mm的气隙；内转子与制动鼓12固定连接，具体可在制动鼓12的外表面和内转子的内表面的二者之一设置有沿其轴向延伸的齿条，另一者上设置与该齿条适配的齿槽，将内转子通过齿条与齿槽的配合固定连接到制动鼓12上。

上述集成制动器的摩擦制动装置和电磁制动装置可以单独作用，也可以同时使用。当汽车不进行制动时，电磁铁的线圈5不通电流，摩擦制动装置的制动鼓12与摩擦片13分离，汽车正常行驶。当汽车需要制动时，电磁制动装置接收到驾驶员给的制动信号，向线圈5通入电流，电磁铁产生磁场，并在外转子2及制动鼓12上产生电涡流，涡流磁场与电磁铁磁场相互作用，便产生阻碍轮毂1转动的制动力矩，并通过调节通入线圈5中的电流大小来控制制动力矩大小。当汽车处于低速行驶工况时，由于电磁制动低速效能差，汽车不使用电磁制动，只使用摩擦制动；当汽车处于高速或紧急制动工况时，汽车同时使用电磁制动与摩擦制动共同协调作用；当汽车正常行驶时，如不需要停车，仅是减速的话，就只使用电磁制动；如非紧急制动、恒速下坡、等距离跟车等情况下汽车需要停车的，就先使用电磁制动使汽车减速，再利用摩擦制动驻车。

综上所述，本实用新型提供的集成制动器，通过采用电磁制动与摩擦制动的联合使用，可大大减少鼓式制动的使用时间，可有效降低由于热衰退引起的制动器失效现象，可提高汽车的行驶安全性。同时，由于电磁制动为非接触式制动，可以提高鼓式制动装置的使用寿命，降低维修成本，减少制动粉尘和噪声。另外，还可以利用电磁制动实现线性制动，控制方便，可方便实现恒速下坡和等距离跟车等功能。

需要说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，包括：主要由制动鼓、制动蹄、摩擦片、制动轮缸、回位弹簧和制动底板组成的摩擦制动装置，所述制动底板与车轴固定连接，所述制动鼓与轮毂连接，其特征在于，还包括：电磁制动装置；所述电磁制动装置包括：从内到外的呈环状布置在制动鼓外侧的定子和外转子，所述定子包括：六个及以上偶数个的电磁铁以及固定所述电磁铁的固定支架，多个所述电磁铁呈沿轮毂的中心均匀分布的环形，相邻两电磁铁的极性相反；所述固定支架与制动底板固定连接，使电磁铁的两端与外转子和制动鼓之间分别保持1mm-2mm的气隙；所述外转子固定连接在轮毂上。

2.根据权利要求1所述的鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，其特征在于，

所述电磁铁由铁芯、线圈及磁轭组成，各电磁铁的线圈串联连接，使相邻两电磁铁极性相反，设置在铁芯内、外两端的磁轭与制动鼓和外转子之间分别保持1mm-2mm气隙。

3.根据权利要求1或2所述的鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，其特征在于，所述电磁制动装置还包括：内转子，所述内转子与外转子同心的设置在定子的内侧，且与相邻一端的电磁铁保持1mm-2mm的气隙；内转子与制动鼓一体设置，或者固定连接。

4.根据权利要求3所述的鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，其特征在于，

所述内转子的材质为高导磁材料。

5.根据权利要求4所述的鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，其特征在于，

所述制动鼓的外表面和内转子的内表面的二者之一设置有沿其轴向延伸的齿条，另一者上设置与所述齿条适配的齿槽，所述内转子通过齿条与齿槽的配合固定连接到制动鼓上。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，其特征在于，所述外转子通过螺栓安装在轮毂的凸缘上，或者，外转子与轮毂一体设置。

7.根据权利要求3所述的鼓式双转子电磁摩擦集成制动器，其特征在于，所述外转子通过螺栓安装在轮毂的凸缘上，或者，外转子与轮毂一体设置。