CN214138494U - 制动粉屑回收系统以及用于机动车的制动装置的制动粉屑回收系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了制动粉屑回收系统以及用于机动车的制动装置的制动粉屑回收系统。制动粉屑回收系统包括：回收罩，回收罩在依据摩擦制动原理的制动装置中设置，并且包围制动装置中能够产生制动粉屑的区域，在回收罩的内壁设有静电吸附电极；负压发生装置；软管，软管连接负压发生装置与回收罩，负压发生装置产生的负压经由软管输送到由回收罩包围的区域中；以及电子控制单元，电子控制单元分别与静电吸附电极的、制动装置的以及负压发生装置的控制电路电连接，并且电子控制单元产生取决于制动装置是否激活而操作静电吸附电极和负压发生装置的控制信号。

Description

制动粉屑回收系统以及用于机动车的制动装置的制动粉屑回 收系统

技术领域

本申请大体上涉及用在诸如机动车的交通工具的制动装置中的对制动粉屑进行回收的系统。

背景技术

在当前的机动车中必须为车轮配备制动装置。例如，制动装置大体上包括相对于车身固定安装的制动卡钳、以及在车轮上安装的并随其一起旋转的制动盘。制动卡钳通常配备有液压机构，并且制动卡钳沿周向部分地且在厚度方向上包围制动盘。在制动卡钳的彼此相对的侧上布置有两个制动片。在未制动的情况下，这两个制动片与制动盘轴向隔开；并且根据需要，在需要制动的情况下，这两个制动片由制动卡钳的液压机构所提供的液压力的作用而接触制动盘，使得制动盘相对于车身的旋转运动减速或者停止。

出于延长磨损寿命以及降低噪音等方面的考虑，制动片通常由与制动盘相比较软的材料制成。因此，在制动的过程中，随着制动片摩擦接触制动盘，会有大量的粉屑从制动片甩出。这些甩出的粉屑首先会弄脏车轮的轮毂，造成轮毂变黑影响美观。其次，这些粉屑也会造成空气污染。根据多个公开的研究报告表明，制动片产生的粉屑会损害肺部、造成炎症并且降低免疫能力。

因此，出于驾驶者以及道路行人的健康安全考虑，非常有必要采取措施消除这些制动过程中甩出的粉屑对人体健康的影响。

实用新型内容

针对以上问题，本申请旨在提出一种新颖的回收系统，使得其能够配置在车轮上，以便回收在车轮制动过程中产生的粉屑，降低粉屑对车轮外观以及环境空气污染的影响。

根据本申请的一个方面，提供了一种制动粉屑回收系统，其包括：

回收罩，所述回收罩在依据摩擦制动原理的制动装置中设置，并且包围所述制动装置中能够产生制动粉屑的区域，在所述回收罩的内壁设有静电吸附电极；

负压发生装置；

软管，所述软管连接所述负压发生装置与所述回收罩，所述负压发生装置产生的负压经由所述软管输送到由所述回收罩包围的区域中；以及

电子控制单元，所述电子控制单元分别与所述静电吸附电极的、所述制动装置的以及所述负压发生装置的控制电路电连接，并且所述电子控制单元产生取决于所述制动装置是否激活而操作所述静电吸附电极和所述负压发生装置的控制信号。

可选地，空气过滤器在所述负压发生装置的上游且所述回收罩的下游能够拆卸地设置。这样通过定期清理或者替换空气过滤器能够使得所收集的制动粉屑被有目的的回收，避免排放到大气中而污染空气，甚至有可能实现彻底的制动粉屑“零”排放。

可选地，所述制动装置包括能够移动的第一部件以及相对于第一部件无法移动的第二部件，所述回收罩固定在所述第二部件上。

可选地，所述回收罩设有多个管接头，以同时连接所述软管。

可选地，所述管接头靠近所述静电吸附电极设置。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于机动车的制动装置的制动粉屑回收系统，其中，所述制动装置包括随车轮可以旋转地设置的制动盘、以及制动卡钳，所述制动卡钳具有相对于车身固定安装的固定部件以及相对于所述固定部件能够移动的活动部件，在所述制动卡钳的固定部件与活动部件之间安装有能够经液压操作以与所述制动盘接触的制动片，所述制动粉屑回收系统包括：

回收罩，所述回收罩相对于所述制动卡钳的固定部件固定并至少部分地包围所述制动盘与所述制动片相接触的区域，在所述回收罩的内壁设有静电吸附电极；

负压发生装置；

软管，所述软管连接所述负压发生装置与所述回收罩，所述负压发生装置产生的负压经由所述软管输送到由所述回收罩包围的区域中；以及

电子控制单元，所述电子控制单元分别与所述静电吸附电极的、所述机动车的制动踏板的以及所述负压发生装置的控制电路电连接，并且所述电子控制单元产生取决于所述制动踏板是否按压而操作所述静电吸附电极和所述负压发生装置的控制信号。

可选地，所述电子控制单元是机动车的行车电脑，所述负压发生装置包括机动车的空调风扇，并且所述负压发生装置与机动车的空调的空气循环系统是相互隔离的，以避免含有制动粉屑的气流污染车厢内部空气。

可选地，所述回收罩包括外侧部件和内侧部件，所述外侧部件和所述内侧部件彼此独立地相对于所述制动卡钳的固定部件固定，并且所述外侧部件和所述内侧部件与所述制动盘无接触。

可选地，在所述外侧部件和/或所述内侧部件的靠近所述制动盘的边缘处设置有软性耐磨片，以接触所述制动盘，从而可以提高回收罩所包围区域的气密性，进而获得更佳的负压抽吸效果。

可选地，在所述外侧部件和/或所述内侧部件上设有多个管接头，以同时连接所述软管。这样，可以提高负压抽吸制动粉屑的效果。

采用本申请的上述技术手段，可以确保机动车制动过程中产生的粉屑不会甩出到车轮外，造成轮毂变色影响美观；还可以防止大量制动粉屑进入环境空气，影响机动车的驾驶者或乘坐者以及路上行人的呼吸健康安全。

附图说明

从下文的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的原理及各个方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。在附图中：

图1示意性示出了根据本申请的制动粉屑回收系统的基本原理框架图；

图2是俯视图，示意性示出了根据本申请的一个实施例的制动粉屑回收系统的回收罩，其中所述回收罩安装在车轮的制动装置的一部分上；

图3是立体图，示意性示出了根据本申请的实施例的回收罩；

图4是沿车身纵向看过去的图3的回收罩的示意图；

图5是局部剖视图，示意性示出了沿车身纵向看过去的在车轮上安装的回收罩；并且

图6是根据本申请的制动粉屑回收系统的控制方法的一个实例的流程图。

具体实施方式

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。

图1示意性示出了根据本申请的制动粉屑回收系统的基本原理框架图。在本申请的上下文中，制动粉屑指的是依据摩擦制动原理的制动装置在运行时产生的粉屑。以机动车为例，粉屑是制动片进行制动时因与制动盘接触摩擦所产生的粉屑。在本申请的上下文中，制动片指的是相对于车轮无法移动的制动装置的组成部分，并且制动盘指的是随车轮旋转的制动装置的组成部分。此外，本申请中所提及的机动车包括内燃机车、混合动力汽车、电动汽车等。本领域技术人员应当清楚，本申请的制动装置并不限于机动车的制动装置，例如也可以是飞机、火车、高铁等其它交通工具的摩擦制动装置，或者也可以是机床中采用的摩擦制动装置。

本说明书以下仅非限制性地以机动车为例解释本申请的制动粉屑回收系统。如图1所示，制动粉屑回收系统包括在机动车的车轮的制动装置101上布置的回收罩100、负压发生装置300、在回收罩100与负压发生装置300之间连接的软管200、以及能够根据需要接收机动车的制动踏板500的动作信号并且对负压发生装置300的操作进行控制的电子控制单元400。

通常，机动车的一个车轮上设置的制动装置101包括随车轮可以旋转地设置的制动盘101a、以及制动卡钳101b。所述制动卡钳101b 具有相对于车身固定安装的固定部件以及相对于所述固定部件能够移动的活动部件。在它们之间设置有诸如液压缸的液压装置，以使得在液压的作用下，活动部件能够相对于固定部件移动。制动卡钳101b能够经由液压操作，并且制动卡钳101b在制动盘101a的厚度方向(即，轮轴方向)上包绕制动盘101a。在制动卡钳101b的固定部件与活动部件之间且与制动盘101a隔开地和可拆卸地安装有两个制动片101c，从而在液压的作用下这两个制动片101c能够依据需要朝向制动盘101a 移动并受力保持与其接触，从而提供减缓或停止制动盘101a旋转的制动力。因此，在制动盘101a与制动片101c相接触之处，在制动的过程中会产生粉屑甩出。

根据本申请，回收罩100被设计成从外侧包围制动盘101a与制动片101c、特别是它们之间相接触之处，同时，回收罩100相对于车身是固定安装的，并且与制动盘101a不接触，避免在车轮旋转的过程中因这种接触而产生噪音。此外，在回收罩100的朝向制动盘101a或者制动片101c的内侧面上布置有静电吸附电极110(如图3所示)。静电吸附电极110能够依据专门的电路而选择性供电，从而使得静电吸附电极110能够产生吸附粉屑的静电吸附力。

根据本申请，负压发生装置300用于产生负压，以便能够将由回收罩100中的静电吸附电极110吸附的制动粉屑经软管200从回收罩 100抽吸出来。负压发生装置300可以包括机动车本身的空调风扇。但是，为了避免含有制动粉屑的气流污染车厢内的空气，负压发生装置300本身应当与机动车的空调的空气循环系统是隔离的。也就是说，软管200可以设计成将机动车的空调风扇与回收罩100相连，从而机动车的空调的空气循环系统与软管200以及空调风扇隔离，空调风扇能够在软管200中产生将制动粉屑抽吸出来的负压。电子控制单元400 可以是单独的电子控制元器件，也可以是机动车的ECU(行车电脑)。这样，机动车的ECU可以直接通过机动车的数据总线获取制动踏板 500被操作的信息，并且可以控制机动车空调风扇的操作。此外，电子控制单元400也可以与使得静电吸附电极110产生静电力的专门电路电连接，从而根据需要可以控制静电吸附电极110是否产生静电力。

为了防止经由软管200抽吸的制动粉屑排到外界造成污染，在负压发生装置300的上游且回收罩100的下游可以设置空气过滤器。在本申请的上下文中，术语“上游”指的是沿着因负压所产生的气流方向先到达的方位；术语“下游”指的是沿着因负压所产生的气流方向后到达的方位。被抽吸的夹带有制动粉屑的气体首先经过该空气过滤器，然后再排出到外界。空气过滤器是能够拆卸地安装，这样通过定期清理或者替换空气过滤器能够使得所收集的制动粉屑被有目的的回收，避免排放到大气中而污染空气。

以下参照附图2至5介绍根据本申请的一个实施例的回收罩100。本领域技术人员应当清楚，以下关于回收罩100的结构描述并不是限制性的。根据车轮的制动装置101的具体构造不同，回收罩100的结构也可以相应地做出改变，只要能够实现本申请所希望的功能即可。

需要指出的是在图2中，图中的上方代表着车身外侧的方向，图中的下方代表着车厢方向。另外，出于结构清楚表示的原因，在附图中省略轮胎或轮轴等其它特征。图2是从机动车上方向下方看过去的俯视图。制动卡钳101b的固定部件安装在作为机动车车身一部分的车架610上，从而在机动车行驶的过程中能够相对于机动车的车身不动。制动盘101a相对于车架610绕一中心轴线O-O能够旋转地安装，从而在机动车行驶的过程中绕中心轴线O-O转动。制动卡钳101b或其固定部件的形状设置成其具有朝向制动盘101a的相反两侧，并且(如图 5所示的)制动片101c位于相反两侧上，以便在制动卡钳101b的液压缸作用下，位于相反两侧的制动片101c能够接触挤压制动盘101a，以抑制其的旋转提供制动。在不需要制动的情况下，制动片101c可以在制动卡钳101b中安装的弹簧作用下，远离制动盘101a。

根据本申请的回收罩100可以固定在制动卡钳101b的固定部件上，以便从外侧包围制动卡钳101b、特别是其制动片101c与制动盘 101a相重合的区域(即在制动时二者将会彼此接触的区域)。例如，回收罩100可以包括外侧部件120和内侧部件130。这些部件呈片材方式设置，例如可以是由金属片材冲压形成或者是塑料片材。

如图2和3所示，外侧部件120用于从车身外侧方向覆盖制动盘 101a和制动片101c(图5)，内侧部件130用于从车厢方向覆盖制动盘 101a和制动片101c(图5)。为此，在外侧部件120上设有用于在制动卡钳101b的固定部件上固定的凸耳121。在所示的实施例中，凸耳121 为两个，沿着周向相反布置，并且在每个凸耳121中形成有通孔，以便穿过螺栓而被固定在制动卡钳101b的固定部件的外表面上。内侧部件130也形成有多个通孔131，用于穿设螺钉而固定在制动卡钳101b 的固定部件的合适位置处。在内侧部件130中形成有开口132。开口 132是为制动卡钳101b的液压缸留出安装位置。

为了尽可能包围制动盘101a以便在负压产生时提供更佳的抽吸效果，内侧部件130一体形成有朝向制动盘101a轴向延伸的侧翼133，并且外侧部件120也一体形成有朝向制动盘101a轴向延伸的侧翼123。侧翼123和133根据回收罩100的具体形状可以非连续地延伸。为了防止接触制动盘101a而在其运转时产生噪音，侧翼123和133在回收罩100安装就位后均与制动盘101a隔开。因此，在侧翼123和133上可以设置诸如毛毡挡板、橡胶挡板的软性耐磨片，所述软性耐磨片可以与制动盘101a直接接触，从而提供对回收罩100所包围区域的气密性。

进一步参看附图3和4，在回收罩100的内侧表面、特别是在外侧部件120的内侧表面上布置有静电吸附电极110。在本申请中，静电吸附电极110可以为梳状静电吸附电极，其具有多个彼此相互平行隔开的正负电极，从而在通电时能够在相应的负极上产生静电吸附力，以便吸附从甩出的制动粉屑。

在回收罩100上还形成有多个管接头140。例如，在如图所示的实施例中，这些管接头140可以形成在外侧部件120中。这些管接头 140可以各自经由软管200与负压发生装置300独立相连，从而负压发生装置300所产生的负压可以分别使得制动粉屑经由这些管接头140被抽吸出回收罩100所包围的空间。根据本申请，设置多个管接头140并且这些管接头140的位置可以依据具体机动车的制动装置的结构而定，这样可以最大程度地根据负压将制动粉屑从回收罩100所包围的空间抽吸出，提高抽吸效果。特别地，这些管接头140靠近静电吸附电极110。例如，软管200可以在车架610中布置走线，从而如前所述地与机动车的空调风扇相连。

接下来，参照图6介绍根据本申请的一个实施例的制动粉屑回收系统的控制方法。控制方法的各个步骤能够以计算机编码的方式存储在电子控制单元400的存储器内并依据需要被调用执行。在步骤S10，在电子控制单元400判断机动车制动踏板500已经被按压后执行本申请的控制方法。因为制动踏板500被按压意味着制动片101c与制动盘 101a已经发生接触摩擦，并且制动粉屑已经或者即将产生。

在步骤S20，电子控制单元400指令静电吸附电极110的电路供电，使得静电吸附电极110能够产生静电来吸附制动粉屑，这样，制动粉屑至少能够被约束在回收罩100所包围的空间内，无法外逸。在步骤S30，判断制动踏板500是否松开。如果步骤S30的判断结果为“否”，则继续步骤S20，利用静电吸附制动粉屑。如果步骤S30的判断结果为“是”，则转到步骤S40。在步骤S40，指令负压发生装置300 打开，从而在软管200产生负压，以便作用在由回收罩100所包围的空间内。与此同时，指令静电吸附电极110的电路断电，这样撤销吸附制动粉屑的静电，使得负压可以容易地将制动粉屑抽吸出来。

在步骤S50，判断负压发生装置300是否已经运行一特定的时间段，例如30秒、40秒或50秒或更长。如果步骤S50的判断结果为“否”，则继续步骤S40。如果步骤S50的判断结果为“是”，则转到步骤S60。在步骤S60，关闭负压发生装置300，并且继续监控制动踏板500是否被按压，以便随时激活本申请的控制方法。

本领域技术人员应当清楚，本申请的控制方法并不仅限于上述参照图6所示的实施例。例如，在一替代的实施例中，可以设置成在步骤S20、即在利用静电吸附电极110产生静电吸附制动粉屑的同时就打开负压发生装置300，产生负压抽吸制动粉屑。

采用本申请的制动粉屑回收系统，可以确保制动过程中产生的粉屑不会甩出到车轮外，造成轮毂变色影响美观；还可以防止大量制动粉屑进入环境空气，影响机动车的驾驶者或乘坐者以及路上行人的呼吸健康安全。

尽管这里详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。此外，本领域技术人员应当清楚，本说明书所描述的各实施例可以彼此相互组合使用。在不脱离本申请精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种制动粉屑回收系统，其特征在于，包括：

回收罩(100)，所述回收罩在依据摩擦制动原理的制动装置中设置，并且包围所述制动装置中能够产生制动粉屑的区域，在所述回收罩(100)的内壁设有静电吸附电极(110)；

产生负压的负压发生装置(300)；

软管(200)，所述软管(200)连接所述负压发生装置(300)与所述回收罩(100)，所述负压发生装置(300)产生的负压经由所述软管(200)输送到由所述回收罩(100)包围的区域中；以及

电子控制单元(400)，所述电子控制单元(400)分别与所述静电吸附电极(110)的、所述制动装置(101)的以及所述负压发生装置(300)的控制电路电连接，并且所述电子控制单元(400)产生取决于所述制动装置是否激活而操作所述静电吸附电极(110)和所述负压发生装置(300)的控制信号。

2.根据权利要求1所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，空气过滤器在所述负压发生装置(300)的上游且所述回收罩(100)的下游能够拆卸地设置。

3.根据权利要求1或2所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，所述制动装置包括能够移动的第一部件以及相对于第一部件无法移动的第二部件，所述回收罩(100)固定在所述第二部件上。

4.根据权利要求1或2所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，所述回收罩(100)设有多个管接头(140)，以同时连接所述软管(200)。

5.根据权利要求4所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，所述管接头(140)靠近所述静电吸附电极(110)设置。

6.一种用于机动车的制动装置(101)的制动粉屑回收系统，其中，所述制动装置(101)包括随车轮可以旋转地设置的制动盘(101a)、以及制动卡钳(101b)，所述制动卡钳(101b)具有相对于车身固定安装的固定部件以及相对于所述固定部件能够移动的活动部件，在所述制动卡钳(101b)的固定部件与所述活动部件之间安装有能够经液压操作以与所述制动盘(101a)接触的制动片(101c)，其特征在于，所述制动粉屑回收系统包括：

回收罩(100)，所述回收罩(100)相对于所述制动卡钳(101b)的固定部件固定并至少部分地包围所述制动盘(101a)与所述制动片(101c)相接触的区域，在所述回收罩(100)的内壁设有静电吸附电极(110)；

负压发生装置(300)；

软管(200)，所述软管(200)连接所述负压发生装置(300)与所述回收罩(100)，所述负压发生装置(300)产生的负压经由所述软管(200)输送到由所述回收罩(100)包围的区域中；以及

电子控制单元(400)，所述电子控制单元(400)分别与所述静电吸附电极(110)的、所述机动车的制动踏板(500)的以及所述负压发生装置(300)的控制电路电连接，并且所述电子控制单元(400)产生取决于所述制动踏板(500)是否按压而操作所述静电吸附电极(110)和所述负压发生装置(300)的控制信号。

7.根据权利要求6所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，所述电子控制单元(400)是机动车的行车电脑，所述负压发生装置(300)包括机动车的空调风扇，并且所述负压发生装置与机动车的空调的空气循环系统是相互隔离的。

8.根据权利要求6或7所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，所述回收罩(100)包括外侧部件(120)和内侧部件(130)，所述外侧部件(120)和所述内侧部件(130)彼此独立地相对于所述制动卡钳(101b)的固定部件固定，并且所述外侧部件(120)和所述内侧部件(130)与所述制动盘(101a)无接触。

9.根据权利要求8所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，在所述外侧部件(120)和/或所述内侧部件(130)的靠近所述制动盘(101a)的边缘处设置有软性耐磨片，以接触所述制动盘(101a)。

10.根据权利要求8所述的制动粉屑回收系统，其特征在于，在所述外侧部件(120)和/或所述内侧部件(130)上设有多个管接头(140)，以同时连接所述软管(200)。

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