CN214304952U - 一种四电机磁流变液制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种四电机磁流变液制动装置，包括壳体和车轴，所述壳体由前后底板以及侧板围成一个圆筒状密封腔，所述车轴穿过前后底板设置在密封腔内，车轴通过轴承分别与前后底板连接，所述密封腔内设有一个制动盘和两组导磁模块，所述导磁模块分别设在前后底板的轴承上，与车轴同轴转动；所述制动盘设在车轴上且位于两组导磁模块之间，与车轴同轴转动；所述侧板上下两端的内腔上开设散热通道。本实用新型利用磁流变液通磁后的瞬间固化的特性将制动盘包裹施加制动力将大大减小对工件的磨损程度，延长产品的使用寿命。

Description

一种四电机磁流变液制动装置

技术领域

本实用新型属于汽车制动领域，具体涉及一种四电机磁流变液制动装置。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前新能源汽车的制动器多数仍为传统制动器，即通过物理夹紧的方式进行干摩擦制动，这样的方式会较大的损伤工件。

磁流变液以其反应快(毫秒级)，能耗低，易于控制，耐用性好，工作温度范围宽和使用寿命长等优势被广泛应用于航空航天/机械加工/建筑/医疗等领。利用磁流变液的这种特性可以方便的制造制动装置，但目前磁流变液制造的制动装置只能使用到他的剪切应力其能产生的制动力较小，所以无法满足大型设备如新能源汽车制动的要求。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述技术问题，提供一种制动力大、具备调节性的四电机磁流变液制动装置。

为实现上述的目的，本实用新型的技术方案为：

一种四电机磁流变液制动装置，包括壳体和车轴，所述壳体由前后底板以及侧板围成一个圆筒状密封腔，所述车轴穿过前后底板设置在密封腔内，车轴通过轴承分别与前后底板连接，所述密封腔内设有一个制动盘和两组导磁模块，所述导磁模块分别设在前后底板的轴承上，与车轴同轴转动；所述制动盘设在车轴上且位于两组导磁模块之间，与车轴同轴转动；所述侧板上下两端的内腔上开设散热通道。

作为进一步的技术方案，以上所述制动盘包括制动轴和多个梯形环形体，所述制动轴包裹在车轴上，所述梯形环形体前后依次间隔设在制动轴上。

作为进一步的技术方案，以上所述梯形环形体上沿圆心均匀分布4-8列斜向导通孔。

作为进一步的技术方案，以上所述斜向导通孔为圆孔结构或条形结构。

作为进一步的技术方案，以上所述密封腔内还设有加压筒，所述加压筒左右两侧设有侧翼，每边的侧翼上贯通一个螺纹孔，在壳体的侧板内壁上设有用于嵌入侧翼供其上下移动的容腔，所述侧翼的外侧面开设有凹形滑轨，所述凹形滑轨里卡设有滑块，所述滑块固定在容腔内壁上；将所述加压筒和侧翼水平分割为上下两部分，所述制动盘设在加压筒中心，上下侧翼的螺纹孔内设有一根丝杆，每个上侧翼的丝杆顶端连接一个上位伺服电机，每个下侧翼的丝杆底端连接一个下位伺服电机，所述上位伺服电机和下位伺服电机位于容腔内并密封固定在侧板上；上加压筒和下加压筒的内壁设有多个上下对应的加压块，所述加压块对准梯形环形体的间隔前后依次排列。

作为进一步的技术方案，当上侧翼位于上位伺服电机的丝杆顶端，且下侧翼位于下位伺服电机的丝杆底端时，所述加压块不插入梯形环形体的间隔中；当上侧翼位于上位伺服电机的丝杆底端，且下侧翼位于下位伺服电机的丝杆顶端时，所述加压块前后依次嵌合在梯形环形体的间隔中。

作为进一步的技术方案，以上所述导磁模块包括导磁腔体、隔磁环和线圈，所述导磁腔体是由第一导磁环、第二导磁环、第三导磁环和第四导磁环围成的柱形腔体，所述第一导磁环为柱形腔体的内环，第二导磁环设于第一导磁环的外侧面，第三导磁环和第四导磁环为柱形腔体的左右两个底面；第一导磁环和第三导磁环安装在车轴上，第四导磁环与第一导磁环之间卡接隔磁环。

作为进一步的技术方案，该制动装置还包括线圈电流控制模块，所述线圈电流控制模块包括外部控制器、控制电路和包含线圈的输出电路，所述外部控制器与控制电路的输入端电性连接，所述控制电路的输出端与输出电路电性连接。

作为进一步的技术方案，以上所述外部控制器采用PLC或微控制器。

作为进一步的技术方案，以上所述控制电路包括电源VCC、三端稳压器U2、电容C1、电容C2、芯片、以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10，所述三端稳压器U2采用AMS1117-5v，所述芯片采用L9349LF，所述三端稳压器U2的3脚(即VIN引脚)连接于电源VCC，三端稳压器U2的2脚(即 VOUT(TAB)引脚)与芯片的VS引脚连接，电容C1和电容C2跨接在三端稳压器U2的2脚 (即VOUT(TAB)引脚)和1脚(即ADJ(GND)引脚)之间；芯片的4路输出OUT1、OUT2、 OUT3、OUT4分别对应着PIN2、PIN9、PIN12、PIN19，与输出通道直接串联电阻R1、电阻 R2、电阻R5、电阻R6为输出电流采样，其两端引出的通道电流正反馈与通道电流负反馈与外部控制器的ADC相连接对输出电流数据进行采样；与4路输出所对应的控制信号输入分别是IN1、IN2、IN3、IN4，对应的引脚是PIN17、PIN14、PIN7、PIN4；外部控制器通过与输入引脚连接输入PWM控制信号；电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8为信号输入端的下拉电阻，下拉电阻一端连接在控制信号输入端另一端接地；EN端，即PIN16，是芯片的使能端，即高电平有效，当外部控制器输出高电平时芯片功能激活，电阻R9是EN端的下拉电阻，跨接EN和GND之间，阻值与电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8四个下拉电阻相同；PIN1、 PIN10、PIN11、PIN15、PIN20、PIN21为电路接地。

作为进一步的技术方案，以上所述输出电路包括电容C3、电容C4、电容C5、续流二极管D1以及线圈，所述线圈首端与电源VCC相连接，尾端与控制电路的输出通道相连，电容C3、电容C4和电容C5组成的旁路电容组并联在电源的两端；续流二极管D1反向并联在线圈两端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型产品使用寿命长。

本实用新型利用磁流变液通磁后的瞬间固化的特性将制动盘包裹施加制动力将大大减小对工件的磨损程度，延长产品的使用寿命。

2、本实用新型产品制动力大。

本实用新型设置了两块制动结构。一个是在密封腔内设置了制动盘，制动盘由多个梯形环形体组成，多个梯形环状体排列后中间形成的斜面凹槽可更好的与磁流变液接触在通磁固化后能加强制动力；在磁流变液固化状态下，制动盘的斜向导通孔中的磁流变液与制动盘会发生剪切作用，可增加制动阻力。还有一个是利用电机控制丝杆将上下密封筒向中心加压，密封筒内的加压模块加压后嵌合在梯形环形体的间隔中，对固化后的磁流变液进行挤压，使得车轴更难以转动，实现了制动力的增大，更适用于新能源汽车。发明的线圈设为圆环状并安装在车轴上，所以磁场从内往外是由强变弱的，磁流变液的固化程度也是从内往外逐步减弱，本实用新型的丝杆设在磁场最弱的壳体边缘旁，虽然接触到磁流变液，但其滞粘性并不影响丝杆的转动加压。

3、本实用新型具有调节性。

本实用新型通过外部控制器和控制电路，实现对线圈电流大小的调节，进而对磁流变液的固化程度进行调节，实现了制动力大小的调节；并且，本实用新型还能利用电机控制了丝杆的加压距离，进而控制加压模块的加压程度。

4、本实用新型可以延长磁流变液的使用寿命。

因磁流变液的温度超过90摄氏度的时候，性能会开始衰减，本实用新型设计了散热通道，利用磁流变液在散热通道的流动，扩大其散热面积，延长磁流变液的使用寿命。

5、本实用新型制动效果稳定。

普遍传统磁流变液制动器仅设一个电磁线圈，在导磁时磁力强度逐渐减弱，导致磁流变液固化不稳定。本实用新型在磁流变液左右端各设一个电磁线圈，能起到加强磁场，稳定磁流变液的固化程度的作用；同时，在磁流变液非固化状态下，斜向导通孔具有螺旋桨的作用，车轴带动制动盘旋转，磁流变液将通过斜向导通孔与外壳内壁上设的散热通道进行循环流动，达到防止磁流变液中颗粒物沉淀，以保持磁流变液固化后的制动效果。

附图说明

图1为本实用新型一种四电机磁流变液制动装置的外观结构示意图；

图2为本实用新型一种四电机磁流变液制动装置的内部结构示意图；

图3为本实用新型加压筒内的结构示意图的；

图4为本实用新型密封腔内的结构示意图；

图5为本实用新型制动盘的结构示意图；

图6为本实用新型半边侧板内壁的的结构示意图；

图7为本实用新型上加压筒的结构示意图；

图8为本实用新型圆孔结构斜向导通孔的梯形环形体结构示意图；

图9为图8的梯形环形体剖视图；

图10为本实用新型条形结构斜向导通孔的梯形环形体第一结构示意图；

图11为本实用新型条形结构斜向导通孔的梯形环形体第二结构示意图；

图12为本实用新型导磁模块的结构示意图；

图13为图8的导磁模块分解图；

图14为本实用新型线圈电流控制模块的控制原理图；

图15为本实用新型的输出电路图；

图16为本实用新型的控制电路图。

附图标记：1-壳体，2-车轴，3-底板，4-侧板，5-轴承，6-制动盘，601-制动轴，602-梯形环形体，603-斜向导通孔，7-散热通道，8-加压筒，801-上加压筒，802-下加压筒，9-导磁模块，901-第一导磁环，902-第二导磁环，903-第三导磁环，904-第四导磁环，905-隔磁环， 906-线圈，10-侧翼，1001-上侧翼，1002-下侧翼，11-螺纹孔，12-容腔，13-凹形滑轨，14-滑块，15-丝杆，16-上位伺服电机，17-下位伺服电机，18-加压块，19-外部控制器，20-控制电路；a-前方，b-后方，c-上方，d-下方，e--左侧，f-右侧。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：

如图1-7所示，一种四电机磁流变液制动装置，包括壳体1和车轴2，壳体1由前后底板 3以及侧板4围成一个圆筒状密封腔，车轴2穿过前后底板3设置在密封腔内，车轴2通过轴承5分别与前后底板3连接，密封腔内设有一个制动盘6和两组导磁模块，导磁模块分别设在前后底板3的轴承5上，与车轴2同轴转动；制动盘6设在车轴2上且位于两组导磁模块之间，与车轴2同轴转动；侧板4上下两端的内腔上开设散热通道7，便于磁流变液流通散热，扩大其散热面积，延长磁流变液的使用寿命。

制动盘6包括制动轴601和多个梯形环形体602，制动轴601包裹在车轴2上，梯形环形体602前后依次间隔设在制动轴601上。

密封腔内还设有加压筒8，加压筒8左右两侧设有侧翼10，每边的侧翼10上贯通一个螺纹孔11，在壳体1的侧板4内壁上设有用于嵌入侧翼10供其上下移动的容腔12，侧翼10的外侧面开设有凹形滑轨13，凹形滑轨13里卡设有滑块14，滑块14固定在容腔12内壁上；将加压筒8和侧翼10水平分割为上下两部分，制动盘6设在加压筒8中心，上下侧翼1002 的螺纹孔11内设有一根丝杆15，每个上侧翼1001的丝杆15顶端连接一个上位伺服电机16，每个下侧翼1002的丝杆15底端连接一个下位伺服电机17，上位伺服电机16和下位伺服电机17位于容腔12内并密封固定在侧板4上；上加压筒801和下加压筒802的内壁设有多个上下对应的加压块18，加压块18对准梯形环形体602的间隔前后依次排列。

当上侧翼1001位于上位伺服电机16的丝杆15顶端，且下侧翼1002位于下位伺服电机 17的丝杆15底端时，加压块18不插入梯形环形体602的间隔中；当上侧翼1001位于上位伺服电机16的丝杆15底端，且下侧翼1002位于下位伺服电机17的丝杆15顶端时，加压块 18前后依次嵌合在梯形环形体602的间隔中。

如图8-9，梯形环形体602上沿圆心均匀分布4列斜向导通孔603，斜向导通孔603具有螺旋桨的作用，车轴2带动制动盘6旋转，磁流变液将通过斜向导通孔603与外壳内壁上设的散热通道7进行循环流动，达到防止磁流变液中颗粒物沉淀，以保持磁流变液固化后的制动效果。

斜向导通孔603为圆孔结构。

如图12-13所示，导磁模块9包括导磁腔体、隔磁环905和线圈906，导磁腔体是由第一导磁环901、第二导磁环902、第三导磁环903和第四导磁环904围成的柱形腔体，第一导磁环901为柱形腔体的内环，第二导磁环902设于第一导磁环901的外侧面，第三导磁环903 和第四导磁环904为柱形腔体的左右两个底面；第一导磁环901和第三导磁环903安装在车轴222上，第四导磁环904与第一导磁环901之间卡接隔磁环905。

实施例2：

如图1-7所示，一种四电机磁流变液制动装置，包括壳体1和车轴2，壳体1由前后底板 3以及侧板4围成一个圆筒状密封腔，车轴2穿过前后底板3设置在密封腔内，车轴2通过轴承5分别与前后底板3连接，密封腔内设有一个制动盘6和两组导磁模块，导磁模块分别设在前后底板3的轴承5上，与车轴2同轴转动；制动盘6设在车轴2上且位于两组导磁模块之间，与车轴2同轴转动；侧板4上下两端的内腔上开设散热通道7，便于磁流变液流通散热，扩大其散热面积，延长磁流变液的使用寿命。

制动盘6包括制动轴601和多个梯形环形体602，制动轴601包裹在车轴2上，梯形环形体602前后依次间隔设在制动轴601上。

密封腔内还设有加压筒8，加压筒8左右两侧设有侧翼10，每边的侧翼10上贯通一个螺纹孔11，在壳体1的侧板4内壁上设有用于嵌入侧翼10供其上下移动的容腔12，侧翼10的外侧面开设有凹形滑轨13，凹形滑轨13里卡设有滑块14，滑块14固定在容腔12内壁上；将加压筒8和侧翼10水平分割为上下两部分，制动盘6设在加压筒8中心，上下侧翼1002 的螺纹孔11内设有一根丝杆15，每个上侧翼1001的丝杆15顶端连接一个上位伺服电机16，每个下侧翼1002的丝杆15底端连接一个下位伺服电机17，上位伺服电机16和下位伺服电机17位于容腔12内并密封固定在侧板4上；上加压筒801和下加压筒802的内壁设有多个上下对应的加压块18，加压块18对准梯形环形体602的间隔前后依次排列。

当上侧翼1001位于上位伺服电机16的丝杆15顶端，且下侧翼1002位于下位伺服电机 17的丝杆15底端时，加压块18不插入梯形环形体602的间隔中；当上侧翼1001位于上位伺服电机16的丝杆15底端，且下侧翼1002位于下位伺服电机17的丝杆15顶端时，加压块 18前后依次嵌合在梯形环形体602的间隔中。

如图8-9，梯形环形体602上沿圆心均匀分布4列斜向导通孔603，斜向导通孔603具有螺旋桨的作用，车轴2带动制动盘6旋转，磁流变液将通过斜向导通孔603与外壳内壁上设的散热通道7进行循环流动，达到防止磁流变液中颗粒物沉淀，以保持磁流变液固化后的制动效果。

斜向导通孔603为S形的条形结构。

如图12-13所示，导磁模块9包括导磁腔体、隔磁环905和线圈906，导磁腔体是由第一导磁环901、第二导磁环902、第三导磁环903和第四导磁环904围成的柱形腔体，第一导磁环901为柱形腔体的内环，第二导磁环902设于第一导磁环901的外侧面，第三导磁环903 和第四导磁环904为柱形腔体的左右两个底面；第一导磁环901和第三导磁环903安装在车轴222上，第四导磁环904与第一导磁环901之间卡接隔磁环905。

实施例3：

如图14所示，在实施例1或实施例2的基础上，本实用新型的电路包括线圈电流控制模块，线圈电流控制模块包括外部控制器19、控制电路20和包含线圈的输出电路，外部控制器19与控制电路20的输入端电性连接，控制电路20的输出端与输出电路电性连接。

外部控制器19可以使用各类PLC、微控制器或者其他控制器进行控制，本实用新型以成熟的Arduino开发板为控制器控制通道1进行输出为例；开发板数字信号输出端口9作为 PWM控制信号的输出端口，并将其与控制电路20的信号输入端口1(图16中输入通道 1-PWM信号输入)相连；将开发板的数字信号端口10与控制电路20使能端(图16中使能引脚)相连，通过控制端口10输出高低电平来控制功率驱动芯片工作与否。Arduino开发板的模拟信号端口A0与控制电路20的电流采样输出端口相连接，通过内部的ADC读取采样电阻两端的电压获取电流大小信息。

如图16所示，因磁流变制动器工作所需电流最大为3A，所以控制电路20以意法半导体的功率控制芯片L9349LF做为核心器件，其最大负载电流为5A能够完全满足磁流变制动器的控制需求。芯片的工作电压为4.5～32V，拥有4个可单独控制的输出通道，可通过控制输入PWM信号的占空比可以方便地控制负载电流从而控制制动器进行制动。

图16中的U2为三端稳压器，其作用是将电源VCC转换为5V为芯片的逻辑电路供电VIN、VOUT(TAB)、ADJ(GND)分别是它的电源输入、5V输出、接地引脚。其中3脚(即VIN 引脚)连接于电源VCC。VOUT(TAB)与芯片的VS引脚(PIN5)连接，为芯片内的逻辑电路供电。电容C1、电容C2是芯片5V逻辑供电的滤波电容跨接在三端稳压器U2的VOUT(TAB)、 ADJ(GND)之间，电容C1、电容C2的容量分别是100uf、0.1uf。

芯片的4路输出OUT1(5A)、OUT2(5A)、OUT3(3A)、OUT4(3A)分别对应着PIN2、PIN9、PIN12、PIN19，与输出通道直接串联电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6为输出电流采样电阻阻值为0.1欧姆，其两端引出的通道(通道号)电流正反馈与通道(通道号)电流负反馈与外部控制器19的ADC相连接对输出电流数据进行采样，对应量程100mv/1A。与4路输出所对应的控制信号输入分别是IN1、IN2、IN3、IN4，对应的引脚是PIN17、PIN14、PIN7、 PIN4。外部控制器19通过与输入引脚连接输入PWM控制信号，通过控制改变PWM信号的占空比从而控制输出通道的电流大小，信号占空比越大输出电流越大。电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8为信号输入端的下拉电阻，阻值为10千欧，下拉电阻一端连接在控制信号输入端另一端接地，作用是防止芯片在无信号输入遇到干扰时错误开启。EN端(PIN16)是芯片的使能端(高电平有效)，它是决定着芯片是否激活使用，当外部控制器19输出高电平时芯片功能激活，电阻R9是EN端的下拉电阻，跨接EN和GND之间，阻值与其它四个下拉电阻相同，用于保证无信号输入时不会错误开启芯片。PIN1、PIN10、PIN11、PIN15、PIN20、 PIN21为电路接地。

表1为芯片和三端稳压器U2的引脚功能表

如图15所示，线圈906首端与电源VCC相连接，尾端与电路输出通道相连，图中3个10uf电容C3、电容C4和电容C5组成的旁路电容组并联在电源的两端，用于提高制动器的瞬态响应能力。续流二极管D1反向并联在磁流变制动器线圈906两端，防止快速从制动状态切换到非制动状态时的感应电动势击穿电路造成电路损坏提高安全性和稳定性。

当汽车在正常行驶时，伺服电机和线圈不通电，磁流变液为液态状态，整个制动装置跟随车轴2转动，此时，上侧翼1001位于上位伺服电机16的丝杆15顶端，且下侧翼1002位于下位伺服电机17的丝杆15底端，加压块18不插入梯形环形体602的间隔中；在汽车制动时，线圈通电使得磁流变液瞬间变为固体状态，固化后磁流变液产生了阻止制动盘6转动的制动力，制动盘6包裹在车轴2上，进而阻止车轴2的转动，实现了制动。同时，还可启动上位伺服电机16和下位伺服电机17，上位伺服电机16和下位伺服电机17带动丝杆15转动，上侧翼1001的凹形滑轨13沿着滑块14向下移动，下侧翼1002的的凹形滑轨13沿着滑块 14向上移动，从而上侧翼1001移动至上位伺服电机16的丝杆15底端，且下侧翼1002移动至下位伺服电机17的丝杆15顶端，加压块18嵌合在梯形环形体602的间隔中，对固化后的磁流变液进行挤压，使其对制动盘6的阻力增大，进而增大了制动力。

实施例3：

如图14所示，在实施例1或实施例2的基础上，本实用新型的电路包括线圈电流控制模块，线圈电流控制模块包括外部控制器、控制电路和包含线圈的输出电路，外部控制器与控制电路的输入端电性连接，控制电路的输出端与输出电路电性连接。

外部控制器可以使用各类PLC、微控制器或者其他控制器进行控制，本实用新型以成熟的Arduino开发板为控制器控制通道1进行输出为例；开发板数字信号输出端口9作为PWM控制信号的输出端口，并将其与控制电路的信号输入端口1(图14中Input channel-1-PWM)相连；将开发板的数字信号端口10与控制电路使能端(图14中Enable引脚)相连，通过控制端口10输出高低电平来控制功率驱动芯片工作与否。Arduino开发板的模拟信号端口A0与控制电路的电流采样输出端口相连接，通过内部的ADC读取采样电阻两端的电压获取电流大小信息。

如图16所示，因磁流变制动器工作所需电流最大为3A，所以控制电路21以意法半导体的功率控制芯片L9349LF做为核心器件，其最大负载电流为5A能够完全满足磁流变制动器的控制需求。芯片的工作电压为4.5～32V，拥有4个可单独控制的输出通道，可通过控制输入PWM信号的占空比可以方便地控制负载电流从而控制制动器进行制动。

图16中的AMS1117-5v为三端稳压器U2其作用是将电源VCC转换为5V为L9349LF 的逻辑电路供电VIN、VOUT(TAB)、ADJ(GND)分别是它的电源输入、5V输出、接地引脚。其中3脚(即VIN引脚)连接于电源VCC。VOUT(TAB)与L9349LF的VS引脚(PIN5) 连接，为芯片内的逻辑电路供电。电容C1、电容C2是芯片5V逻辑供电的滤波电容跨接在 AMS1117-5v的VOUT(TAB)、ADJ(GND)之间，电容C1、电容C2的容量分别是100uf、0.1uf。

L9349LF芯片的4路输出OUT1(5A)、OUT2(5A)、OUT3(3A)、OUT4(3A)分别对应着PIN2、PIN9、PIN12、PIN19，与输出通道直接串联电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6为输出电流采样电阻阻值为0.1欧姆，其两端引出的通道(通道号)电流正反馈与通道(通道号)电流负反馈与外部控制器1220的ADC相连接对输出电流数据进行采样，对应量程100mv/1A。与4路输出所对应的控制信号输入分别是IN1、IN2、IN3、IN4，对应的引脚是PIN17、PIN14、PIN7、PIN4。外部控制器1220通过与输入引脚连接输入PWM 控制信号，通过控制改变PWM信号的占空比从而控制输出通道的电流大小，信号占空比越大输出电流越大。电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8为信号输入端的下拉电阻，阻值为 10千欧，下拉电阻一端连接在控制信号输入端另一端接地，作用是防止L9349LF芯片在无信号输入遇到干扰时错误开启。EN端(PIN16)是L9349LF芯片的使能端(高电平有效)，它是决定着芯片是否激活使用，当外部控制器1220输出高电平时芯片功能激活，电阻R9是EN 端的下拉电阻与，跨接EN和GND之间，阻值与其它四个下拉电阻相同，用于保证无信号输入时不会错误开启芯片。PIN1、PIN10、PIN11、PIN15、PIN20、PIN21为电路接地。

表1为芯片和三端稳压器U2的引脚功能表

如图15所示，线圈906首端与电源VCC相连接，尾端与电路输出通道相连，图中3个10uf电容C3、电容C4和电容C5组成的旁路电容组并联在电源的两端，用于提高制动器的瞬态响应能力。续流二极管D1反向并联在磁流变制动器线圈906两端，防止快速从制动状态切换到非制动状态时的感应电动势击穿电路造成电路损坏提高安全性和稳定性。

当汽车在正常行驶时，伺服电机和线圈不通电，磁流变液为液态状态，整个制动装置跟随车轴转动，此时，上侧翼位于上位伺服电机的丝杆顶端，且下侧翼位于下位伺服电机的丝杆底端，加压块不插入梯形环形体的间隔中；在汽车制动时，线圈通电使得磁流变液瞬间变为固体状态，固化后磁流变液产生了阻止制动盘转动的制动力，制动盘包裹在车轴上，进而阻止车轴的转动，实现了制动。同时，还可启动上位伺服电机和下位伺服电机，上位伺服电机和下位伺服电机带动丝杆转动，上侧翼的凹形滑轨沿着滑块向下移动，下侧翼的的凹形滑轨沿着滑块向上移动，从而上侧翼移动至上位伺服电机的丝杆底端，且下侧翼移动至下位伺服电机的丝杆顶端，加压块嵌合在梯形环形体的间隔中，对固化后的磁流变液进行挤压，使其对制动盘的阻力增大，进而增大了制动力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“首”、“尾”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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装置或元件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保护范围的限制。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接；可以是拆卸连接；也可以是点连接；可以是直接连接；可以是通过中间媒介间接连接，可以使两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本实用新型中未详尽说明的设备连接方式，均按本领域的常规连接方式理解。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四电机磁流变液制动装置，包括壳体和车轴，所述壳体由前后底板以及侧板围成一个圆筒状密封腔，所述车轴穿过前后底板设置在密封腔内，车轴通过轴承分别与前后底板连接，其特征在于：所述密封腔内设有一个制动盘和两组导磁模块，所述导磁模块分别设在前后底板的轴承上，与车轴同轴转动；所述制动盘设在车轴上且位于两组导磁模块之间，与车轴同轴转动；所述侧板上下两端的内腔上开设散热通道。

2.根据权利要求1所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：所述制动盘包括制动轴和多个梯形环形体，所述制动轴包裹在车轴上，所述梯形环形体前后依次间隔设在制动轴上。

3.根据权利要求2所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：所述梯形环形体上沿圆心均匀分布4-8列斜向导通孔。

4.根据权利要求3所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：所述斜向导通孔为圆孔结构或条形结构。

5.根据权利要求2所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：所述密封腔内还设有加压筒，所述加压筒左右两侧设有侧翼，每边的侧翼上贯通一个螺纹孔，在壳体的侧板内壁上设有用于嵌入侧翼供其上下移动的容腔，所述侧翼的外侧面开设有凹形滑轨，所述凹形滑轨里卡设有滑块，所述滑块固定在容腔内壁上；将所述加压筒和侧翼水平分割为上下两部分，所述制动盘设在加压筒中心，上下侧翼的螺纹孔内设有一根丝杆，每个上侧翼的丝杆顶端连接一个上位伺服电机，每个下侧翼的丝杆底端连接一个下位伺服电机，所述上位伺服电机和下位伺服电机位于容腔内并密封固定在侧板上；上加压筒和下加压筒的内壁设有多个上下对应的加压块，所述加压块对准梯形环形体的间隔前后依次排列。

6.根据权利要求5所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：当上侧翼位于上位伺服电机的丝杆顶端，且下侧翼位于下位伺服电机的丝杆底端时，所述加压块不插入梯形环形体的间隔中；当上侧翼位于上位伺服电机的丝杆底端，且下侧翼位于下位伺服电机的丝杆顶端时，所述加压块前后依次嵌合在梯形环形体的间隔中。

7.根据权利要求1所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：所述导磁模块包括导磁腔体、隔磁环和线圈，所述导磁腔体是由第一导磁环、第二导磁环、第三导磁环和第四导磁环围成的柱形腔体，所述第一导磁环为柱形腔体的内环，第二导磁环设于第一导磁环的外侧面，第三导磁环和第四导磁环为柱形腔体的左右两个底面；第一导磁环和第三导磁环安装在车轴上，第四导磁环与第一导磁环之间卡接隔磁环。

8.根据权利要求7所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：它包括线圈电流控制模块，所述线圈电流控制模块包括外部控制器、控制电路和包含线圈的输出电路，所述外部控制器与控制电路的输入端电性连接，所述控制电路的输出端与输出电路电性连接；所述外部控制器采用PLC或微控制器。

9.根据权利要求8所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：所述控制电路包括电源VCC、三端稳压器U2、电容C1、电容C2、芯片、以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10，所述三端稳压器U2采用AMS1117-5v，所述芯片采用L9349LF，所述三端稳压器U2的3脚连接于电源VCC，三端稳压器U2的2脚与芯片的VS引脚连接，电容C1和电容C2跨接在三端稳压器U2的2脚和1脚之间；芯片的4路输出OUT1、OUT2、OUT3、OUT4分别对应着PIN2、PIN9、PIN12、PIN19，与输出通道直接串联电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6为输出电流采样，其两端引出的通道电流正反馈与通道电流负反馈与外部控制器的ADC相连接对输出电流数据进行采样；与4路输出所对应的控制信号输入分别是IN1、IN2、IN3、IN4，对应的引脚是PIN17、PIN14、PIN7、PIN4；外部控制器通过与输入引脚连接输入PWM控制信号；电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8为信号输入端的下拉电阻，下拉电阻一端连接在控制信号输入端另一端接地；EN端，即PIN16，是芯片的使能端，即高电平有效，当外部控制器输出高电平时芯片功能激活，电阻R9是EN端的下拉电阻，跨接EN和GND之间，阻值与电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8四个下拉电阻相同；PIN1、PIN10、PIN11、PIN15、PIN20、PIN21为电路接地。

10.根据权利要求9所述的一种四电机磁流变液制动装置，其特征在于：所述输出电路包括电容C3、电容C4、电容C5、续流二极管D1以及线圈，所述线圈首端与电源VCC相连接，尾端与控制电路的输出通道相连，电容C3、电容C4和电容C5组成的旁路电容组并联在电源的两端；续流二极管D1反向并联在线圈两端。

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