CN208947296U - 一种汽车制动能量可回收型制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车制动能量可回收型制动器，包括：制动鼓，其为圆筒状结构，内侧具有伸出的凸台，制动鼓可拆卸固定在汽车轮毂上；第一电刷，其固定在制动底板上，并与制动鼓外缘相接触；第二电刷，其固定在制动底板上，并与制动鼓的凸台相互接触；制动蹄，其为相对设置的两个弧形蹄片，制动蹄可旋转支撑在制动底板上，摩擦片，其设置在制动蹄和所述制动鼓之间，制动蹄能够推动摩擦片与制动鼓内表面接触产生摩擦力进行制动；多个电磁绕组，其可拆卸固定在弧形蹄片内侧，利用电磁原理推动摩擦片实现制动，并将制动过程中制动鼓产生的动能转化为电能存储在电池中，减少了摩擦片的磨损，提高了其使用寿命。

Description

一种汽车制动能量可回收型制动器

技术领域

本实用新型涉及汽车底盘制动系统技术领域，更具体的是，本实用新型涉及一种汽车制动能量可回收型制动器。

背景技术

目前车辆用的主流制动器均为摩擦制动器；对于中型或重型的商用车在长时间制动时容易发生失效，需要附加缓速器，缓速器一般是液压缓速器或者电涡流缓速器。而一般电磁制动器用在电梯等其他机械行业较多，在汽车行业少有应用。

韩国光州科学技术学院的Kapjin Lee，Kyihwan Park等人于1999年申请了名为“车用非接触式电磁制动器”的实用新型专利，该实用新型专利涉及一种单盘式电磁制动器，并提出将电磁制动器与盘式制动器进行集成的思想。该专利中的电磁制动器由两个空间呈一定角度的铁芯及绕在铁芯上的励磁线圈所组成，励磁线圈内可以通入直流电或交流电以起到减速或制动车辆的效果，通过控制电磁制动器的制动力矩的大小，可以根据道路状况的不同很好地控制制动力矩和车辆的滑移率。随后，他们发表了多篇论文，详细介绍了电磁制动器的结构与制动原理，并在前人的基础上给出了电磁制动器的磁感应强度和电磁制动力矩的计算方法，设计并制作了微缩型电磁制动器系统模型并在此模型上对电磁制动系统进行试验研究。

江苏大学何仁教授于2006年提出了一种基于盘式制动器的电磁与摩擦集成制动器。该集成制动器由摩擦制动器、制动盘、铁芯、线圈等构成当需要制动时，线圈内通入电流，线圈就会产生磁场，磁场经过铁芯、气隙和制动盘形成回路，制动盘在磁场中作旋转运动就会受到电磁制动力从而起到制动作用。当非紧急制动或下长坡制动时可以仅用电磁制动而不用摩擦制动。当紧急制动时，可以让电磁制动与摩擦制动一起工作使车辆可以更快的减速或停止。由于电磁制动可以承担部分制动力，并在适当情况下替代摩擦制动，从而减轻摩擦制动器的制动强度。

公开号为CN205047712U制动器，该制动器包括磁扼、衔铁、摩擦片、轮毅、压缩弹簧、线圈和限位板。线圈和压缩弹簧安装在磁扼内衔铁一侧与线圈相对的设置并可沿着磁轴线方向往复运动限位板设置在衔铁的另一侧并通过间隙调节螺杆与磁扼相连接，所述摩擦片设置衔铁和所述限位板之间并与轮毂接压缩弹簧用于向衔铁施加将所摩擦片压向所述限位板的压力所述间隙调节螺杆上设有位置调节装置，用于调节限位板在间隙调节螺杆上的位置。中重型商用车上所用的制动器多为摩擦鼓式制动器，上述实用新型只提出了电磁制动与盘式制动器集成的装置，对于与鼓式制动器的结合的研究还有所欠缺。

实用新型内容

本实用新型设计开发了一种汽车制动能量可回收型制动器，在制动蹄上布置定子绕组，利用电磁原理推动摩擦片实现制动，并将制动过程中制动鼓产生的动能转化为电能存储在电池中，减少了摩擦片的磨损，提高了其使用寿命。

本实用新型提供的技术方案为：

一种汽车制动能量可回收型制动器，包括：

制动鼓，其为圆筒状结构，内侧具有伸出的凸台，所述制动鼓可拆卸固定在汽车轮毂上；

第一电刷，其固定在制动底板上，并与所述制动鼓外缘相接触；

第二电刷，其固定在所述制动底板上，并与所述制动鼓的凸台相互接触；

制动蹄，其为相对设置的两个弧形蹄片，所述制动蹄可旋转支撑在制动底板上，

摩擦片，其设置在所述制动蹄和所述制动鼓之间，所述制动蹄能够推动摩擦片与制动鼓内表面接触产生摩擦力进行制动；

多个电磁绕组，其可拆卸固定在所述弧形蹄片内侧，所述电磁绕组等间隔角度分布；

其中，两个弧形蹄片上的电磁绕组产生的磁性相同，磁场方向相反，并构成一个闭环的磁场。

优选的是，所述制动蹄还包括：

肋板，其固定连接所述弧形蹄片内侧，位于所述弧形蹄片一侧，所述肋板一侧具有圆孔；

定位销，其可拆卸固定在所述制动底板上，并穿过所述圆孔；

其中，所述肋板能够绕所述定位销旋转。

优选的是，所述弧形蹄片内侧具有固定吊耳支座。

优选的是，所述电磁绕组包括：

多个定子铁芯，其内侧固定有连接片，所述连接片可拆卸固定在所述固定吊耳支座上；

电磁线圈，其缠绕在所述定子铁芯上；

其中，所述电磁线圈尾端连接汽车蓄电池。

优选的是，还包括电磁绕组开关，其一端连接制动踏板，另一端连接汽车蓄电池。

优选的是，所述摩擦片为弧形，且表面具有圆孔。

优选的是，所述摩擦片数量为两个。

优选的是，所述第一电刷和所述第二电刷表面具有导电带，并连通所述汽车蓄电池。

本实用新型所述的有益效果

本实用新型设计开发了一种汽车制动能量可回收型制动器，在制动蹄上布置定子绕组，利用电磁原理推动摩擦片实现制动，并将制动过程中制动鼓产生的动能转化为电能存储在电池中，减少了摩擦片的磨损，提高了其使用寿命，并将电磁制动与摩擦制动相结合，提高了车辆的制动效能，减少了制动距离，提高车辆的安全性；因为电磁制动的反应速度比液压制动的反应速度快，减少了制动时间；同时由于两种制动方式相结合，减少了摩擦片的磨损，提高了其使用寿命。当某一种制动方式失效，另一种制动方式也能满足制动性能的要求，提高了制动系统的容错率。且本装置结构比较紧凑，占用的空间及本身的致大量都比较小，符合车辆轻量化的要求。本实用新型的驱动装置可以是液压驱动，皆可以使气压或机械装置驱动，与汽车对接方便。

附图说明

图1为本实用新型所述的汽车制动能量可回收型制动器的结构示意图。

图2为本实用新型所述的制动蹄的主视图。

图3为本实用新型所述的制动蹄的侧视图。

图4为本实用新型所述的制动鼓的俯视图。

图5为本实用新型所述的制动鼓的主视图；

图6为本实用新型所述的定子铁芯的俯视图。

图7为本实用新型所述的定子铁芯的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本实用新型提供的汽车制动能量可回收型制动器，包括：制动鼓110，电刷120，摩擦片130，制动蹄140，固定支座150，和电磁绕组160。

其中，制动鼓110为圆筒状结构，内侧具有伸出的凸台，制动鼓110可拆卸固定在汽车轮毂上；电刷120为一组两个，第一电刷121固定在制动底板上，并与制动鼓110外缘相接触；第二电刷122固定在制动底板上，并与制动鼓110的凸台相互接触；制动蹄140为相对设置的两个弧形蹄片，制动蹄140可旋转支撑在制动底板上，摩擦片130设置在制动蹄140和制动鼓110之间，制动蹄140能够推动摩擦片130与制动鼓内表面接触产生摩擦力进行制动；多个电磁绕组160其可拆卸固定在弧形蹄片内侧，电磁绕组160等间隔角度分布；

其中，两个弧形蹄片111上的电磁绕组160产生的磁性相同，磁场方向相反，并构成一个闭环的磁场，电磁绕组160通电后，在两个弧形蹄片产生的磁性形同，两个弧形蹄片相互排斥，进而推动摩擦片130与制动鼓内表面接触产生摩擦力进行制动。

如图2-4所示，制动蹄140包括：两个弧形蹄片141，肋板142固定连接弧形蹄片141内侧，位于弧形蹄片141一侧，肋板142一侧具有圆孔；定位销可拆卸固定在制动底板上，并穿过圆孔；其中，肋板142能够绕定位销旋转。作为一种优选弧形蹄片141，内侧具有固定吊耳支座150。

如图6-7所示，电磁绕组包括：多个定子铁芯，其内侧固定有连接片，连接片可拆卸固定在固定吊耳支座150上；电磁线圈150缠绕在定子铁芯上；其中，电磁线圈尾端连接汽车蓄电池。电磁绕组开关，其一端连接制动踏板，另一端连接汽车蓄电池。当踩踏制动踏板，电磁绕组开关开启，汽车蓄电池为电磁绕组160通电，磁绕组160通电后，在两个弧形蹄片产生的磁性形同，两个弧形蹄片相互排斥，进而推动摩擦片130与制动鼓内表面接触产生摩擦力进行制动。定子铁芯包括：铁芯柱161，用于缠绕励磁线圈；以及连接片162，其固定设置在所述铁芯柱161相对两侧，且与铁芯柱161轴向平行；其中，所述连接片162与铁芯柱161呈“山”字型，连接片162与所述固定支座163的固定片一一配合连接。一般通过螺栓将固定片与连接片固定连接。位于相对设置的弧形蹄片141上的定子铁芯130对称分布

如图2-5所示，在另一实施例中，摩擦片130为弧形，且表面具有圆孔。作为一种优选，摩擦片数量为两个。

在另一实施例中，第一电刷121和第二电刷122表面具有导电带，并连通汽车蓄电池，当汽车进行制动时，除去推动摩擦片130压紧制动鼓产生摩擦力制动外，接通定子上的电感线圈，将制动鼓110看成是是为无数沿半径方向的金属线，通过电刷120和蓄电池形成闭合回路，将产生的电能储存起来。

实施以汽车制动能量可回收型制动器的工作过程为例，做进一步说明

汽车制动能量可回收型制动器包括摩擦制动部分和电磁制动部分。其中摩擦制动部分包括制动蹄140、摩擦片130和制动鼓110；电磁制动部分包括定子铁芯、电磁绕组160和制动鼓110，电磁制动装置是根据电磁感应原理将汽车的动能转化为电能产生电涡流，或者存储在电池中，或者转化为热能散发到空气中。

本实用新型采用将动能转化为电能，是在传统汽车鼓式制动器的基础上添加了电磁制动装置，将鼓式制动器中制动鼓110用作电磁制动器中的转子，在制动蹄上布置定子绕组，利用电磁感应原理产生电磁场。制动蹄上焊接有固定支座150，定子铁芯两端焊接有连接片，通过螺栓与固定支座相连。制动鼓110为圆筒状结构，通过螺栓安装在汽车轮毂上；内表面为平滑的摩擦面。制动蹄140包括弧形蹄片141和肋板142，弧形蹄片上焊有固定支座150，定子铁芯通过螺栓与固定支座相连接，定子铁芯上缠绕有线圈，构成电磁绕组160。制动蹄140通过旋转销固定在制动底板上，线圈尾端通过制动底板上的预留孔穿出，连接到电磁绕组开关上。制动蹄片呈对称分布，每个制动蹄片上的电磁绕组产生的电磁场都是沿制动鼓半径方向指向圆外，且产生的磁性相同；对称蹄片上的电磁绕组产生的磁场方向相反，构成一个闭环的磁场。固定支座150在制动蹄弧形板上等间隔角度分布，且对车分布在肋板两侧。

驾驶员踩下制动踏板会导致两个动作：(1)驱动机构推动蹄片使摩擦片与制动鼓内表面接触产生摩擦力进行制动；(2)打开电磁绕组开关，绕组线圈通电，产生磁场。的开关一端连接电磁线钳，另一端连接汽车蓄电池。

本实用新型将电磁制动与摩擦制动相结合，提高了车辆的制动效能，减少了制动距离，提高车辆的安全性；因为电磁制动的反应速度比液压制动的反应速度快，减少了制动时间；同时由于两种制动方式相结合，减少了摩擦片的磨损，提高了其使用寿命。当某一种制动方式失效，另一种制动方式也能满足制动性能的要求，提高了制动系统的容错率。且本装置结构比较紧凑，占用的空间及本身的致大量都比较小，符合车辆轻量化的要求。本实用新型的驱动装置可以是液压驱动，皆可以使气压或机械装置驱动，与汽车对接方便。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，包括：

制动鼓，其为圆筒状结构，内侧具有伸出的凸台，所述制动鼓可拆卸固定在汽车轮毂上；

第一电刷，其固定在制动底板上，并与所述制动鼓外缘相接触；

第二电刷，其固定在所述制动底板上，并与所述制动鼓的凸台相互接触；

制动蹄，其为相对设置的两个弧形蹄片，所述制动蹄可旋转支撑在制动底板上，

摩擦片，其设置在所述制动蹄和所述制动鼓之间，所述制动蹄能够推动摩擦片与制动鼓内表面接触产生摩擦力进行制动；

多个电磁绕组，其可拆卸固定在所述弧形蹄片内侧，所述电磁绕组等间隔角度分布；

其中，两个弧形蹄片上的电磁绕组产生的磁性相同，磁场方向相反，并构成一个闭环的磁场。

2.根据权利要求1所述的汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，所述制动蹄还包括：

肋板，其固定连接所述弧形蹄片内侧，位于所述弧形蹄片一侧，所述肋板一侧具有圆孔；

定位销，其可拆卸固定在所述制动底板上，并穿过所述圆孔；

其中，所述肋板能够绕所述定位销旋转。

3.根据权利要求2所述的汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，所述弧形蹄片内侧具有固定吊耳支座。

4.根据权利要求3所述的汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，所述电磁绕组包括：

多个定子铁芯，其内侧固定有连接片，所述连接片可拆卸固定在所述固定吊耳支座上；

电磁线圈，其缠绕在所述定子铁芯上；

其中，所述电磁线圈尾端连接汽车蓄电池。

5.根据权利要求4所述的汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，还包括电磁绕组开关，其一端连接制动踏板，另一端连接汽车蓄电池。

6.根据权利要求1所述的汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，所述摩擦片为弧形，且表面具有圆孔。

7.根据权利要求6所述的汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，所述摩擦片数量为两个。

8.根据权利要求5所述的汽车制动能量可回收型制动器，其特征在于，所述第一电刷和所述第二电刷表面具有导电带，并连通所述汽车蓄电池。