CN208252630U - 一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，包括：制动鼓、摩擦片、制动蹄、复位弹簧、制动轮缸，铁芯、定子支架、内转子、永磁体；制动鼓、定子支架和内转子呈同心圆设置，所述制动蹄上设有制动轮缸，所述摩擦片在所述制动蹄与所述制动鼓之间，并铆接在所述制动蹄上；所述定子支架与所述制动蹄之间设有复位弹簧；沿着所述定子支架的圆周均匀设有若干铁芯，所述铁芯缠绕有励磁线圈，两个相邻所述励磁线圈的极性相反，在所述制动蹄上安装有永磁体，所述永磁体与所述铁芯相对设置并且相对端极性相同，将电磁制动和鼓式制动器进行集成，既节省了空间和质量，又增大了制动力矩，提高了行车安全性。

Description

一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置

技术领域

本实用新型涉及到一种汽车制动器，对汽车进行减速和制动，具体涉及一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置。

背景技术

传统的汽车制动器分为鼓式制动器和盘式制动器，利用制动蹄(制动钳)和制动鼓(制动盘)之间的刚性接触产生摩擦力矩，使汽车进行减速和停止，机械方式制动，制动力矩大，结构可靠，但是制动器需要液压来制动，会产生一定的滞后，摩擦制动，会产生较大的磨损，维护成本较高，温度过高会出现热失效现象，具有一定的安全隐患。

电磁缓速器利用电磁原理制动，通电之后励磁线圈立即就会产生电流，在转子上产生与驱动力相反的制动力矩，反应灵敏，容易实现电控，但是使汽车停止所需的制动距离较长，不适合用作主要制动器，常用作辅助制动器，但需要占据较大的空间。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述缺陷，将电磁制动和鼓式制动器进行集成，既节省了空间和质量，又增大了制动力矩，提高了行车安全性，通过对鼓式制动器和电涡流缓速装置进行了集成，减少了布置所需的空间；制动时，电磁制动和摩擦制动同时作用，减少了所需要的机械摩擦力，增加了鼓式制动器的寿命；采用电磁控制，反应灵敏，响应速度快，提高了紧急情况下的行车安全。

实用新型的技术方案如下：

一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，包括：摩擦制动部分、电磁制动部分；所述摩擦制动部分包括：制动鼓、摩擦片、制动蹄、复位弹簧、制动轮缸；所述电磁制动部分包括：铁芯、定子支架、内转子、永磁体；

所述制动鼓、定子支架和内转子由外向内呈同心圆设置，所述制动蹄上设有制动轮缸，所述制动蹄设置在所述制动鼓和所述定子支架之间；所述摩擦片在所述制动蹄与所述制动鼓之间，并铆接在所述制动蹄上；所述定子支架与所述制动蹄之间设有复位弹簧；

沿着所述定子支架的圆周均匀设有若干铁芯，所述铁芯缠绕有励磁线圈，两个相邻所述励磁线圈的极性相反，在所述制动蹄上安装有永磁体，所述永磁体与所述铁芯相对设置并且相对端极性相同，所述永磁体的轴线与所述铁芯的轴线共线；所述制动鼓与所述制动蹄之间形成第一气隙，所述铁芯与所述内转子之间留有第二气隙。

进一步优化方案：所述铁芯数量为6个并且对称设置。

进一步优化方案：所述制动蹄上设有安装孔，所述永磁体安装在所述安装孔内。

进一步优化方案：所述永磁体和铁芯均呈圆柱状并且直径相同。

进一步优化方案：所述内转子与所述制动鼓固定连接。

进一步优化方案：所述永磁体的表面除了与所述铁芯相对的磁极处以外，均贴有耐高温的绝缘材料。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

(1)本实用新型集成了电磁制动和摩擦制动，电磁制动响应速度快，便于车辆整车电控，提高了行车安全性。

(2)本实用新型中含有铁芯和永磁体，铁芯上有励磁线圈绕组，通过对励磁线圈的通电和断电，来控制磁场的产生，同时励磁线圈通电会在铁芯两端产生磁极，利用磁极对金属的吸引力和磁极之间的相互作用力，通过对制动蹄施加力，加快了摩擦片和制动鼓之间的接触和分离。

(3)电磁制动是非接触制动，不会造成磨损，不会产生噪声和粉尘，集成了电磁制动器在一定程度上减少了鼓式制动器的使用强度，降低了噪声，提高了鼓式制动器的寿命。

(4)在制动蹄上放置永磁体，定子支架上放置铁芯，利用永磁体和绕有励磁线圈铁芯之间的排斥力和吸引力分别使制动蹄靠近和离开制动鼓，制动时加快制动蹄和制动鼓接触，制动结束时加快制动蹄和制动鼓分离，提高了行车的安全性，缩短起步时间。

附图说明

图1为实施例中一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置的总体结构图；

图2为实施例中制动蹄的结构示意图。

其中：1.制动鼓，2.摩擦片，3.制动蹄，4.铁芯，5.定子支架，6.内转子，7.第一气隙，8.复位弹簧，9.第二气隙，10.永磁体，11.制动轮缸。

具体实施方式

下面将结合附图，对实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

如图1，图2所示，本实用新型所述的集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，既包括了传统的鼓式制动器的摩擦制动部分部分，又新增了电磁制动部分。

摩擦制动部分包括制动鼓1、摩擦片2、制动蹄3、复位弹簧8、制动轮缸11；电磁制动部分包括铁芯4、定子支架5、内转子6、永磁体10；制动鼓1、定子支架5和内转子6由外向内呈同心圆设置，制动蹄3上设有制动轮缸11，制动蹄3设置在制动鼓1和定子支架5之间；摩擦片2在制动蹄3与制动鼓1之间，并铆接在制动蹄3上；定子支架5与制动蹄3之间设有复位弹簧8。

沿着定子支架5的圆周均匀设有若干铁芯4，铁芯4缠绕有励磁线圈(图中未标示)，两个相邻励磁线圈(图中未标示)的极性相反，在制动蹄3上安装有永磁体10，永磁体10与铁芯4相对设置并且相对端极性相同，永磁体10的轴线与铁芯4的轴线共线；制动鼓1与制动蹄3之间形成第一气隙7，铁芯4与内转子6之间留有第二气隙9。

本实用新型的其工作原理，结合图1、图2：

当汽车正常行驶时，摩擦片2和制动鼓1之间由于复位弹簧8的作用，处于分离状态，摩擦制动部分不工作，永磁体10与铁芯4之间产生吸引力，一定程度上限制了制动蹄3的运动，制动鼓1与制动蹄3之间形成第一气隙7，并且所有的励磁线圈(图中未标示)都不通电，电磁制动部分不工作。

当汽车需要制动时，立即接通铁芯4上的励磁线圈(图中未标示)的电流。励磁线圈(图中未标示)通电后，会和相邻的线圈产生磁场，并且在制动鼓1与第一气隙7之间构成回路，同时也在内转子6与第二气隙9之间构成回路，此时，根据电磁原理，由于励磁线圈(图中未标示)与内转子6和制动鼓1之间存在相对运动，内转子6和制动鼓1内部闭合导线所包围面积内的磁通量发生变化，从而在内转子6和制动鼓1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，在内转子6和制动鼓1上会产生阻碍其运动的电磁力矩，达到一定制动的效果。

同时会由于励磁线圈(图中未标示)通电，并且通过设计励磁线圈(图中未标示)的方向，使铁芯4与永磁体10相对的一端形成与永磁体10同名的磁极，同名磁极产生排斥力，会推动制动蹄3，使摩擦片2与制动鼓1接触，产生摩擦制动力，此时由于同名磁极的排斥力推动制动蹄3，会使制动轮缸11内的压力减少，加快制动管路内的液压传动，进一步加快了摩擦片2与制动鼓1的接触，提高了制动的灵敏性。

在汽车制动的同时，制动轮缸11工作，通过活塞推动制动蹄3靠向制动鼓1，加大制动鼓1与摩擦片2之间的摩擦力矩。由于此摩擦制动部分的制动原理与现有技术的鼓式制动器的原理一致，不再赘述。

综上，当汽车制动的时候，本实用新型的一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，不仅加快了摩擦片2与制动鼓1的接触，提高了制动的灵敏性；而且由于电磁制动力的存在，减少了鼓式制动器的使用强度，降低了噪声，提高了鼓式制动器的寿命。

当汽车制动结束后，制动轮缸11的活塞不对制动蹄3施加促动力，并且在复位弹簧8的作用下，制动鼓1和摩擦片2分离，同时，励磁线圈(图中未标示)断电，此时铁芯4上的磁极消失，永磁体10会对铁芯4产生吸引力，加快了制动鼓1与摩擦片2的分离，缩短起步时间；此时电磁制动和摩擦制动都不工作，制动结束，车辆继续行驶。

进一步优化方案：铁芯4数量为6个并且对称设置，使得电磁制动力矩分配更加精确，控制更加精确，提高了行车安全性。

进一步优化方案：制动蹄3上设有安装孔，永磁体10安装在安装孔内，可以进一步减少永磁体10与铁芯4和制动蹄3之间的间距，使得装置外形尺寸变小。

进一步优化方案：永磁体10和铁芯4均呈圆柱状并且直径相同，这样保证所产生的排斥力最大，而且装置占用空间小。

进一步优化方案：内转子6与制动鼓1固定连接，保证两者同步转动，不会脱落。

进一步优化方案：永磁体10的表面除了与铁芯4相对的磁极处以外，均贴有耐高温的绝缘材料，对永磁体起到保护作用。

所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护的范围。

Claims (6)

1.一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，其特征在于：包括摩擦制动部分、电磁制动部分；所述摩擦制动部分包括制动鼓(1)、摩擦片(2)、制动蹄(3)、复位弹簧(8)、制动轮缸(11)；所述电磁制动部分包括铁芯(4)、定子支架(5)、内转子(6)、永磁体(10)；

所述制动鼓(1)、定子支架(5)和内转子(6)由外向内呈同心圆设置，所述制动蹄(3)上设有制动轮缸(11)，所述制动蹄(3)设置在所述制动鼓(1)和所述定子支架(5)之间；所述摩擦片(2)在所述制动蹄(3)与所述制动鼓(1)之间，并铆接在所述制动蹄(3)上；所述定子支架(5)与所述制动蹄(3)之间设有复位弹簧(8)；

沿着所述定子支架(5)的圆周均匀设有若干铁芯(4)，所述铁芯(4)缠绕有励磁线圈，两个相邻所述励磁线圈的极性相反，在所述制动蹄(3)上安装有永磁体(10)，所述永磁体(10)与所述铁芯(4)相对设置并且相对端极性相同，所述永磁体(10)的轴线与所述铁芯(4)的轴线共线；所述制动鼓(1)与所述制动蹄(3)之间形成第一气隙(7)，所述铁芯(4)与所述内转子(6)之间留有第二气隙(9)。

2.如权利要求1所述一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，其特征在于：所述铁芯(4)数量为6个并且对称设置。

3.如权利要求1所述一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，其特征在于：所述制动蹄(3)上设有安装孔，所述永磁体(10)安装在所述安装孔内。

4.如权利要求1所述一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，其特征在于：所述永磁体(10)和铁芯(4)均呈圆柱状并且直径相同。

5.如权利要求1所述一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，其特征在于：所述内转子(6)与所述制动鼓(1)固定连接。

6.如权利要求1所述一种集成电磁制动和摩擦制动的鼓式刹车装置，其特征在于：所述永磁体(10)的表面除了与所述铁芯(4)相对的磁极处以外，均贴有耐高温的绝缘材料。