CN210437173U - 一种小型汽车用电磁辅助刹车装置 - Google Patents

Abstract

一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，属于汽车减速制动领域，包括定子模块，转子盘，传动轴，壳体，减震模块，定子模块与转子盘的位置为内外分布，两者之间隔有中间壳体，转子盘壳体与转子盘之间有非常小的间隙，间隙由低粘度的机油填充，定子模块均匀分布固定在定子两侧的壳体上，转子盘壳体右侧通过减震模块与车架相连，本装置外侧壳体为多肋条的散热壳体，增大空气接触面积有助于提高散热性能防止刹车过热，转子盘周围间隙填充低粘度机油，避免产生异常摩擦且提高散热性能，该装置具有结构紧凑，可在原车刹车内侧，制动底板与车架之间安装，散热性能较好，提高整车制动性的特点。

Description

一种小型汽车用电磁辅助刹车装置

技术领域

本实用新型属于汽车减速制动领域，涉及一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，具体的说是涉及一种以电磁刹车辅助传统摩擦类刹车两者协作制动的小型汽车制动装置。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，汽车正向新信息技术、新材料技术、新能源技术、智能化、轻量化、低碳化的方向快速发展，但伴随着城市复杂的路况，汽车的制动性能越来越受到广泛关注，特别是长路程持续下坡路段，传统的刹车在持续制动下会迅速升温，产生热衰退现象造成刹车失灵，极易威胁到乘客与驾驶者的生命安全和公共安全。近年来国家要求卡车和客车需要安装辅助制动器，但目前仍未家用小型汽车提出安装要求，家用小型汽车存在一定的安全隐患。目前应用的辅助制动装置主要为电涡流缓速器和液力缓速器。而现有的缓速器则存在以下缺点：(1)电涡流缓速器的极靴与转子盘之间存在有不小的气隙，由于空气的导磁性较低，所以需要更大的电流负载，能量消耗较高；(2)电涡流缓速器是感应制动，制动力受到车速的影响，且整体尺寸结构没有优势；(3)液力缓速器结构复杂且精度要求高，制作成本较高；(4)液力相较于电磁在制动上力矩较小，且响应时间较长；(5)散热效果不佳，液冷成本也较高；(6)异响较大。因此有必要设计出一种小型汽车用电磁辅助刹车装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前缓速器存在的缺陷和不足，提出一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，本装置安装在传统刹车与车架之间，无需更改车桥结构，可，结构简单紧凑，与传统刹车系统配合制动，其定子与转子之间无气隙、散热快、能耗较小、制动力矩较大、可控性较好、噪音小，使得在提供相同的足够的制动力的基础上卡钳刹车的发热量有效减少，使得在刹车踏板相同踏板行程时提供更高的制动力以缩短制动距离。

本实用新型的技术方案是：一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，包括传动轴，设置在传动轴上的轴承套筒，以及分别设置在传动轴两轴头的刹车底板和车架；其特征在于：所述传动轴上连接设有定子舱和转子舱，所述定子舱由定子外壳体、中间壳体和散热壳体构成，所述转子舱由转子外壳体、中间壳体、和散热壳体构成，所述刹车底板通过螺栓与定子外壳体的外部连接固定，所述定子舱内设有若干个定子总成，所述定子总成由磁芯和绕置在磁芯外的励磁线圈组成，所述磁芯的两端通过极靴和螺钉与定子舱的内壁固定连接；所述转子舱内设有与传动轴连接的转子盘，所述转子盘通过键与传动轴连接，所述转子盘与转子舱内壁之间填充设有低粘度导磁机油，所述转子外壳体外部有若干个减震模块，每个所述减震模块均由金属柱体、弹性橡胶套、金属柱套和止位套构成，所述弹性橡胶套置于金属柱体的外部，所述金属柱套套置在所述弹性橡胶套的外部，所述金属柱套上设有轴肩和外螺纹，所述车架通过轴肩和止位套固定，所述减震模块的金属柱体与转子外壳体外侧的凹槽连接固定。

所述定子总成的数量为8个，8个定子总成的极靴都设置在两侧壳体的同一个分度圆上，相邻两个定子总成的磁极互为相反。

所述极靴的形状呈扇形，定子外壳体和中间壳体的内壁上均设有与极靴形状对应的凹槽，通过螺钉使定子外壳体、极靴、磁芯连接固定。

所述传动轴与定子外壳体之间、传动轴与转子外壳体之间、传动轴与中间壳体之间均设有厚度不大于1mm的高强度特种橡胶层。

所述转子舱的内壁与转子盘之间的间隙为1-2mm，间隙内填充低粘度导磁机油。

所述减震模块的数量为4个，均布设置在转子外壳体的同一分度圆上，减震模块中金属柱体与弹性橡胶套的长度相同，弹性橡胶套是厚度为1mm的高强度特种橡胶，减震模块中金属柱体插入至转子外壳体外侧的凹槽内，凹槽与金属柱体为同心孔轴配合连接。

所述散热壳体外侧为散热鳍片结构，厚度为3-4mm，散热壳体整体为圆筒状覆在辅助刹车器外部，散热壳体与定子外壳体、中间壳体、转子外壳体均为下沉式契合螺钉连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，结构新颖，工作原理清晰，本实用新型与传统的缓速器相比，利用低粘度可导磁机油填充气隙，提高了转子定子之间的导磁率，使得在提供相同制动力的情况下，所需的电流更小，能耗更小，发热量也有减小；利用所填充的机油以及鳍片散热壳体在车辆行驶过程中流动空气带走更多的热量，大大提高了散热效果；通过改变电流的大小可以控制制动力的大小，大大提高了制动效果以及可控性；由于利用电磁阻力作为制动力，所以定子与转子的大小就不再受限，适当改变电流大小就可以主动控制制动力的大小，结构简单，则成本不高且后期维护成本也较低；噪音震动较小，利用减震模块减小震动频率，降低由于行驶颠簸产生的震动与噪音，并且提高转子与定子的寿命；制动距离缩短，在相同制动踏板行程下，与主刹车系统共同制动，提供更大的制动力，可缩短制动距离。

附图说明

图1 为本实用新型整体结构示意图。

图2 为本实用新型中间壳体的左视图。

图3 为本实用新型中减震单模块结构示意图。

图中：散热壳体1、定子舱2、定子外壳体3、中间壳体4、转子外壳体5、定子总成6、转子盘7、极靴8、轴承套筒9、传动轴10、轴承11、轴承端盖12、键13、低粘度导磁机油14、减震模块15、车架16、螺钉17、密封圈18、转子舱19、刹车底板20、高强度橡胶套21、金属柱套22、金属柱23、止位套24。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本装置结构为左定子、右转子布局，有利于使得结构更加紧凑，包括散热壳体1、定子外壳体3、中间壳体4、转子外壳体5、定子总成6、转子盘7、极靴8(8对)、轴承套筒9、轴承11(3套)、轴承端盖12(2个)、键13(2个)、低粘度导磁机油14、减震模块15(1套)、螺钉17(18个散热壳体密封螺钉，32对极靴固定螺钉，8对定子固定螺钉，6对轴承套筒螺钉)、密封圈18(2个)。其中散热壳体1、定子外壳体3、中间壳体4和转子外壳体5都是用隔磁材料高强度铝制成，在起到隔磁作用的同时还能起到轻量化。定子总成6由磁芯、电磁线圈构成，形状为扇形以最大限度利用空间提高电磁强度，均匀分布在传动轴的分度圆上，相邻两个励磁机构的磁极相反，一共有八个，固定在定子外壳体3和中间壳体4上。定子总成6两端用螺钉17连接一对极靴8固定在定子外壳体3和中间壳体4的凹槽中中间壳体的对应极靴的凹槽为通孔，使得极靴可以直接接触到低粘度导磁机油。减震模块15由轴承减震套和减震单元构成，轴承减震套厚度约1mm，材料为高强度特种橡胶，在给壳体提供足够的支撑力的基础上削弱来自行驶颠簸的震动。散热壳体1为桶状套在外壳体外，外圈为均匀分布的散热鳍片，厚度为3-4mm，为两个半圆合并安装，两个半圈合并处为便于密封的槽口设计，散热壳体1内侧有对应于转子外壳体5和中间壳体4上密封槽口的密封肋。轴承套筒9位于定子外壳体3和中间壳体4中间并通过螺钉17固定。转子盘7通过键13与传动轴固定，键13有两个在传动轴上为180°对称分布。转子盘7与两侧的中间壳体4和转子外壳体5之间的间隙为1-2mm，使用低粘度导磁机油14填充，一方面利用液冷风冷结合提高散热性能，一方面太高导磁性，使得在提供相同电磁阻力制动力的时候降低电流以降低能耗和发热，由于整体结构简单紧凑，可定期更换低粘度导磁机油14。密封圈18套在转子壳体5和中间壳体4外对低粘度导磁机油14进行密封。在此电磁辅助刹车总成的右边与车架相连，左侧与传统刹车的制动底板20相连，即左侧为传统卡钳类制动系统，当时速超过60Km/h制动时，本电磁辅助刹车介入制动与主刹车共同工作，使得在提供相同的足够的制动力的基础上卡钳刹车的发热量有效减少，使得在刹车踏板相同踏板行程时提供更高的制动力以缩短制动距离。

如图2所示，为中间壳体的左视图，定子励磁的形状为扇形，均匀分布在分度圆上，在中间壳体4的外侧为一圈密封凹槽，使得机构有足够的密封性，在密封槽口中均匀分布有6个固定螺纹孔。

如图3所示，为减震模块的结构示意图，减震模块由高强度橡胶套21、金属柱套22、金属柱23、止位套24构成。高强度橡胶套21与金属柱套22和金属柱23之间通过螺纹连接，在高强度橡胶套21上有一圈限位凸起，此限位的位置在转子外壳体和金属柱套22之间，一方面起到限位的作用，一方面起到类似垫圈的作用，止位圈24对减震单元连接车架后进行限位和固定。

如图1-3所示，一种小型汽车用电磁辅助刹车装置的工作原理如下：本装置安装在碟式刹车与车架之间，可安装在四轮或者后两轮的位置，定子为电磁磁力线圈绕电芯，固定于壳体上，利用电磁原理产生的电磁阻力对转子盘产生与转动方向相反的力来对转子盘进行制动，转子盘与转轴连接，从而对转轴制动，迅速降低车轮转速，根据所通电流大小控制电磁阻力的大小，起到控制制动力大小的作用。当车辆速度超过60km/s进行制动时，电磁辅助刹车介入车辆制动，根据制动踏板的变化角度控制电磁刹车中电磁线圈上通过的电流的大小来控制电磁阻力的大小从而控制辅助制动力的大小，在电磁辅助刹车和主刹车共同工作时，由于电磁辅助刹车的制动力的产生，减小了主刹车(碟式刹车)所需的制动力，通过减小碟式刹车所需制动力减小因摩擦产生的热量，大大减小碟式刹车的热衰退，使得在长距离高速度制动或者下长坡制动时不会因为热衰退导致的刹车失灵。在需要相同的制动力制动下，电磁辅助刹车分担主刹车的制动力，有效保护刹车盘。甚至当踩下制动踏板制动时，在主刹车提供不变的制动力，辅助刹车介入提供额外制动力，大大缩短制动距离。不管制动距离的缩短还是分担住刹车的制动力，都能有效避免刹车盘的热衰退现象。

Claims (7)

1.一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，包括传动轴(10)，设置在传动轴(10)上的轴承套筒(9)，以及分别设置在传动轴(10)两轴头的刹车底板(20)和车架(16)；其特征在于：所述传动轴(10)上连接设有定子舱(2)和转子舱(19)，所述定子舱(2)由定子外壳体(3)、中间壳体(4)和散热壳体(1)构成，所述转子舱(19)由转子外壳体(5)、中间壳体(4)、和散热壳体(1)构成，所述刹车底板(20)通过螺栓与定子外壳体(3)的外部连接固定，所述定子舱(2)内设有若干个定子总成(6)，所述定子总成(6)由多组励磁定子组成，每个所述励磁定子均由磁芯和绕置在磁芯外的励磁线圈组成，所述磁芯的两端通过极靴(8)和螺钉(17)与定子舱(2)的内壁固定连接；所述转子舱(19)内设有与传动轴(10)连接的转子盘(7)，所述转子盘(7)通过键(13)与传动轴(10)连接，所述转子盘(7)与转子舱(19)内壁之间填充设有低粘度导磁机油(14)，所述转子外壳体(5)外部有若干个减震模块(15)，每个所述减震模块(15)均由金属柱(23)、弹性橡胶套(21)、金属柱套(22)和止位套(24)构成，所述弹性橡胶套(21)置于金属柱(23)的外部，所述金属柱套(22)套置在所述弹性橡胶套(21)的外部，所述金属柱套(22)上设有轴肩和外螺纹，所述车架(16)通过轴肩和止位套固定，所述减震模块(15)的金属柱(23)与转子外壳体(5)外侧的凹槽连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，其特征在于：所述定子总成(6)中励磁定子的数量为8个，8个定子总成(6)的极靴(8)都设置在两侧壳体的同一个分度圆上，相邻两个定子总成(6)的磁极互为相反。

3.根据权利要求1所述的一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，其特征在于：所述极靴(8)的形状呈扇形，定子外壳体(3)和中间壳体(4)的内壁上均设有与极靴(8)形状对应的凹槽，通过螺钉(17)使定子外壳体(3)、极靴(8)、磁芯连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，其特征在于：所述传动轴(10)与定子外壳体(3)之间、传动轴(10)与转子外壳体(5)之间、传动轴(10)与中间壳体(4)之间均设有厚度不大于1mm的高强度特种橡胶层。

5.根据权利要求1所述的一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，其特征在于：所述转子舱(19)的内壁与转子盘(7)之间的间隙为1-2mm，间隙内填充低粘度导磁机油(14)。

6.根据权利要求1所述的一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，其特征在于：所述减震模块(15)的数量为4个，均布设置在转子外壳体(5)的同一分度圆上，减震模块(15)中金属柱(23)与弹性橡胶套(21)的长度相同，弹性橡胶套(21)是厚度为1mm的高强度特种橡胶，减震模块(15)中金属柱(23)插入至转子外壳体(5)外侧的凹槽内，凹槽与金属柱(23)为同心孔轴配合连接。

7.根据权利要求1所述的一种小型汽车用电磁辅助刹车装置，其特征在于：所述散热壳体(1)外侧为散热鳍片结构，厚度为3-4mm，散热壳体(1)整体为圆筒状覆在辅助刹车器外部，散热壳体(1)与定子外壳体(3)、中间壳体(4)、转子外壳体(5)均为下沉式契合螺钉连接。

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