CN217048597U - 一种智能刹车系统及智能机器车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能刹车系统及智能机器车。智能刹车系统包括：滚珠丝杠、电机、连接杆、液压机构和制动钳。电机的旋转轴与滚珠丝杠固定连接，滚珠丝杠与连接杆的一端固定连接，液压机构与连接杆的另一端固定连接，液压机构与制动钳连通。制动钳包括外壳、两个活塞二、两个摩擦片和制动盘。两个活塞二与两个摩擦片固定连接并滑动安装在外壳内，制动盘设置在两个摩擦片之间并与轮毂同轴固定连接。本实用新型通过电机驱动滚珠丝杠运动，进而驱动连接杆平移，进而驱动两个摩擦片与制动盘接触，从而驱动轮毂的制动。本实用新型提高了智能机器车制动的稳固性、精确性和制动速度，避免了紧急制动的潜在风险。

Description

一种智能刹车系统及智能机器车

技术领域

本实用新型涉及智能机器车技术领域，特别是涉及一种智能刹车系统、一种智能机器车。

背景技术

智能机器车可以根据预设的路线或模式在一个环境里自动运行。随着科技的发展，智能机器车的应用领域越来越广。如物流、道路指引、环境监测、家用电器、玩具等都有智能机器车的身影。智能机器车一般速度较慢，运行平稳，具有主动避让、自动寻迹的功能。

传统的智能机器车没有刹车系统，一般通过其内部的驱动电机的减速来实现制动。这种制动方式精确度低、速度慢，潜在的风险也随之提高。

实用新型内容

为解决智能机器车的制动精确度低、制动速度慢的问题，本实用新型提供一种智能刹车系统及智能机器车。

一种智能刹车系统，其包括：滚珠丝杠、电机、连接杆、液压机构和制动钳。

滚珠丝杠包括丝杠、螺母、端盖和多个滚珠。端盖与螺母同轴固定连接。端盖和螺母均与丝杠螺接。螺母内设置有供多个滚珠循环滚动的循环槽。循环槽与丝杠的螺旋槽向匹配。电机的旋转轴与丝杠的一端固定连接，用于驱动丝杠的转动。螺母与连接杆的一端固定连接。

液压机构包括活塞一和液压管。活塞一滑动安装在液压管的一端。活塞一与连接杆的另一端固定连接。液压管的另一端与制动钳连通。

制动钳包括外壳、两个活塞二、两个摩擦片和制动盘。外壳为钳形，且其内部设置有用于收容液压介质的空腔。空腔与液压管连通。两个活塞二分别滑动安装在外壳的两端。两个摩擦片分别与一个活塞二固定连接。两个摩擦片二设置在制动盘对称的两侧外。制动盘与轮毂同轴固定连接。

本实用新型通过电机驱动丝杠转动，进而驱动螺母平移，进而驱动连接杆平移，进而驱动活塞在液压管内滑动，进而驱动两个活塞二相对移动，进而驱动两个摩擦片与制动盘接触，从而驱动轮毂的制动。本实用新型具有控制精确、制动平顺快速的特点，有效的提高智能机器车制动的稳固性和制动速度，避免紧急制动的潜在风险。

在其中一个实施例中，电机和滚珠丝杠均收容在一个方形槽内。

在其中一个实施例中，连接杆与活塞一之间固定连接有一根刹车线。刹车线的外侧包覆有线管。线管的两端分别具有一个导向接头。其中一个导向接头与液压管固定连接，另一个导向接头与方形槽固定连接。线管可以为刹车线提供防护，提高刹车线的柔韧性、抗拉伸性、耐腐蚀性和耐摩擦性，延长刹车线的使用寿命。导向接头可以控制刹车线两端的移动方向，避免刹车线与液压管或方形槽发生摩擦，提高刹车线的传动效率。

进一步地，导向接头为中空的圆柱体。

在其中一个实施例中，螺母的上方固定连接有一个L形板，且L形板滑动连接在方形槽上。

在其中一个实施例中，方形槽内固定安装有两个限位开关，两个限位开关分别位于滚珠丝杠的两端外侧。两个限位开关均与电机连通，用于控制电机的开关状态。在轮毂的制动过程中，电机驱动滚珠丝杠运动，进而驱动螺母和L形板同步平移，直至轮毂完全制动，L形板触碰其中一个限位开关，电机停机。随后启动电机反向旋转，刹车片远离制动盘，轮毂可以自由转动，L形板平移触碰另一个限位开关，电机停机。通过两个限位开关控制电机的开关状态，从而控制两个刹车片在一个间距范围内相对移动，减小刹车片的磨损，避免损坏智能刹车系统的各个部件。

进一步地，液压管和外壳的空腔内均充满液压介质。

一种智能机器车，其包括四个轮毂和上述的智能刹车系统，智能刹车系统用于控制其中一个轮毂的制动。

一种智能刹车系统，其包括滚珠丝杠、电机、连接杆、四根刹车线、四个液压机构和四个制动钳。

滚珠丝杠包括丝杠、螺母、端盖和多个滚珠。端盖与螺母同轴固定连接。端盖和螺母均与丝杠螺接。螺母内设置有供多个滚珠循环滚动的循环槽。循环槽与丝杠的螺旋槽向匹配。电机的旋转轴与丝杠的一端固定连接，用于驱动丝杠的转动。螺母与连接杆的一端固定连接。四根刹车线的一端与连接杆的另一端固定连接。每根刹车线均有一个包覆在其外侧的线管。

每个液压机构包括活塞一和液压管。活塞一滑动安装在液压管的一端。每个活塞一与一个刹车线的另一端一一固定连接。每个液压管的另一端与一个制动钳一一连通。

每个制动钳包括外壳、两个活塞二、两个摩擦片和制动盘。外壳为钳形，且其内部设置有用于收容液压介质的空腔。空腔与液压管连通。两个活塞二分别滑动安装在外壳的两端。两个摩擦片分别与一个活塞二固定连接。两个摩擦片二设置在制动盘对称的两侧外。每个制动盘与轮毂一一同轴固定连接。

四个轮毂同时制动可以避免智能机器车发生侧滑，提高智能机器车在制动时的稳固性。

一种智能机器车，其包括四个轮毂和上述的智能刹车系统，智能刹车系统用于控制四个所述轮毂的制动。

与现有技术相比，本实用新型具备如下有益效果：

1.本实用新型通过电机驱动丝杠转动，进而驱动螺母平移，进而驱动连接杆平移，进而驱动活塞在液压管内滑动，进而驱动两个活塞二相对移动，进而驱动两个摩擦片与制动盘接触，从而驱动轮毂的制动。本实用新型具有控制精确、制动平顺快速的特点，有效的提高智能机器车制动的稳固性和制动速度，避免紧急制动的潜在风险。

2.线管可以为刹车线提供防护，提高刹车线的柔韧性、抗拉伸性、耐腐蚀性和耐摩擦性，延长刹车线的使用寿命。

3.导向接头可以控制刹车线两端的移动方向，避免刹车线与液压管或方形槽发生摩擦，提高刹车线的传动效率。

4.通过两个限位开关控制电机的开关状态，从而控制两个刹车片在一个间距范围内相对移动，减小刹车片的磨损，避免损坏智能刹车系统的各个部件。

5.四个轮毂同时制动可以避免智能机器车发生侧滑，提高智能机器车在制动时的稳固性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的智能机器车的结构示意图。

图2为图1中制动钳的剖面结构示意图。

主要元件符号说明

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1、图2，图1为本实施例的智能机器车的结构示意图；图2为图1中制动钳4的剖面结构示意图。智能机器车包括：智能刹车系统、四个轮毂1。

智能刹车系统包括：滚珠丝杠7、电机9、连接杆6、液压机构、制动钳4、方形槽10、L形板11、刹车线5和两个限位开关13。制动钳4包括外壳41、两个活塞二42、两个摩擦片43和制动盘44。制动盘44是金属的圆盘结构，制动盘44上可以开设多个圆孔，用于增加散热效率、降低质量以及增加摩擦力。制动盘44与其中一个轮毂1同轴固定连接，从而与轮毂1同步转动。外壳41内设置有一个空腔，空腔内充满液压介质。液压介质可以是液压油，也可以是乳化液。外壳41为钳形结构，其两端分别滑动安装一个活塞二42。活塞二42的外侧固定连接一个摩擦片43。液压机构驱动空腔内的液压介质流动，进而驱动两个活塞二42相对移动，进而驱动两个摩擦片43相对移动。当两个摩擦片43逐渐贴紧制动盘44时，制动盘44受摩擦力作用逐渐减速，从而驱动轮毂1制动。

液压机构包括活塞一和液压管2。液压管2与制动钳4的外侧连通。液压管2内具有与制动钳4的空腔内相同的液压介质，通过活塞一在液压管2内移动可以驱动液压介质的流动。

刹车线5的一端与活塞一固定连接，另一端与连接杆6的一端固定连接。刹车线5的外侧包覆有线管51。线管51具有柔韧性高、抗压、耐摩擦的特性。线管51的两端各有一个导向接头。导向接头为中空的圆柱体，且导向接头为金属件。其中一个导向接头与液压管2固定连接，使得延伸到液压管2内的部分刹车线5在液压管2内做直线运动，避免刹车线5与液压管2产生磨损。另一个导向接头与方形槽10固定连接，使得暴露在线管51外的另一部分刹车线5随连接杆6做直线运动。

滚珠丝杠7包括丝杠、螺母、端盖和多个滚珠。端盖与螺母同轴固定连接。端盖和螺母均与丝杠螺接。螺母内设置有供多个滚珠循环滚动的循环槽。循环槽与丝杠的螺旋槽向匹配。螺母与连接杆6的另一端固定连接。丝杠转动时，多个滚珠在循环槽内循环滚动，进而驱动螺母在丝杠外侧沿丝杠中心轴直线移动。滚珠丝杠7可以将旋转运动转化为直线运动。通过滚珠的滚动摩擦代替一般丝杠传动机构的滑动摩擦，极大的提高了丝杠传动的精确度和传动效率。

电机9的旋转轴与丝杠的一端固定连接，用于驱动丝杠的转动。电机9和滚珠丝杠7均安装在方形槽10内。螺母的上端与L形板11固定连接，L形板11滑动安装在方形槽10上。两个限位开关13均安装在方形槽10内，分别位于滚珠丝杠7的两端外侧。电机9驱动丝杠转动，进而驱动螺母平移，进而驱动L形板11平移。当L形板11触碰到位于滚珠丝杠7末端的一个限位开关13时，制动钳4完全制动，电机9停止运行。再次启动电机9反向旋转，制动钳4打开，轮毂1可以自由转动。

智能机器车一般运行速度小，仅需在车辆的其中一个轮毂1上安装智能刹车系统即可完成智能机动车的制动控制。智能刹车系统具有控制精确、制动平顺快速的特点，有效的提高智能机器车制动的稳固性和制动速度，避免紧急制动的潜在风险。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例中的智能刹车系统的刹车线5、液压机构和制动钳4的数量为四个。电机9驱动滚珠丝杠7运动时，通过连接杆6同时驱动四根刹车线5移动，进而通过制动钳4同时对四个轮毂1制动。四个轮毂1同时制动可以避免智能机器车发生侧滑，提高智能机器车在制动时的稳固性。当然，在其他实施例中，刹车线5、液压机构和制动钳4的数量还可以更多或者更少，只要与轮毂1适配并能同时控制相应的轮毂1制动即可。

本实施例的智能刹车系统可以应用在智能机器车上，也可以应用于如汽车、玩具车、电动车、三轮车或其他同类型的车辆上。智能刹车系统具有稳固性高、准确度高的特点，能有效地提高车辆制动的稳固性和安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能刹车系统，其用于控制轮毂(1)的制动，其特征在于，其包括：

滚珠丝杠(7)，其包括：丝杠、螺母、端盖和多个滚珠；所述螺母内设置有供多个所述滚珠滚动的循环槽，所述循环槽与所述丝杠的螺旋槽相匹配；所述端盖与所述螺母固定连接，且所述端盖与所述丝杠螺接；

电机(9)，其与所述丝杠固定连接；

连接杆(6)，其一端与所述螺母固定连接；

液压机构，其包括活塞一和液压管(2)；所述活塞一的一端与所述连接杆(6)的另一端活动连接；所述活塞的另一端与所述液压管(2)滑动连接；以及

制动钳(4)，其包括：外壳(41)、两个活塞二(42)、两个摩擦片(43)和制动盘(44)；所述外壳(41)为钳形，且所述外壳(41)内设置有用于收容液压介质的空腔；所述空腔与所述液压管(2)连通；所述外壳(41)的两端分别滑动连接有一个活塞二(42)；每个所述活塞二(42)上固定连接有一个摩擦片(43)；所述制动盘(44)与轮毂(1)同轴固定连接；所述两个活塞二(42)对称设置在所述制动盘(44)的外侧。

2.如权利要求1所述的一种智能刹车系统，其特征在于，其还包括方形槽(10)，所述电机(9)和所述滚珠丝杠(7)收容在所述方形槽(10)内。

3.如权利要求2所述的一种智能刹车系统，其特征在于，所述连接杆(6)与所述活塞一之间固定连接有一根刹车线(5)，所述刹车线(5)的外侧包覆有线管(51)；所述线管(51)的两端分别具有一个导向接头；其中一个所述导向接头与所述液压管(2)固定连接，另一个所述导向接头与所述方形槽(10)固定连接。

4.如权利要求3所述的一种智能刹车系统，其特征在于，所述导向接头为中空的圆柱体。

5.如权利要求2所述的一种智能刹车系统，其特征在于，所述螺母的上方固定连接有一个L形板(11)，且所述L形板(11)滑动连接在所述方形槽(10)上。

6.如权利要求2所述的一种智能刹车系统，其特征在于，其还包括：两个限位开关(13)；两个所述限位开关(13)固定安装在所述方形槽(10)内；两个所述限位开关(13)分别位于所述滚珠丝杠(7)的两端处；两个所述限位开关(13)均与所述电机(9)连通，用于控制所述电机(9)的开关状态。

7.如权利要求1所述的一种智能刹车系统，其特征在于，所述液压管(2)和所述外壳(41)的空腔内均充满液压介质。

8.一种智能机器车，其包括四个轮毂(1)；其特征在于，其还包括：

如权利要求1-7中任意一项所述的智能刹车系统，其用于控制其中一个所述轮毂(1)的制动。

9.一种智能刹车系统，其特征在于，其包括：

滚珠丝杠(7)，其包括：丝杠、螺母、端盖和多个滚珠；所述螺母内设置有供多个所述滚珠滚动的循环槽，所述循环槽与所述丝杠的螺旋槽相匹配；所述端盖与所述螺母固定连接，且所述端盖与所述丝杠螺接；

电机(9)，其与所述丝杠固定连接；

连接杆(6)，其一端与所述螺母可转动连接；

四根刹车线(5)，每根刹车线(5)均有一端与所述连接杆(6)的另一端固定连接；每根所述刹车线(5)均有一个包覆在其外侧的线管(51)；

四个液压机构，每个所述液压机构包括活塞一和液压管(2)；所述活塞一滑动安装在所述液压管(2)内；所述活塞一与所述刹车线(5)一一固定连接；以及

四个制动钳(4)，每个所述制动钳(4)包括：外壳(41)、活塞二(42)、摩擦片(43)和制动盘(44)；所述外壳(41)为钳形，且所述外壳(41)内设置有用于收容液压介质的空腔；每个所述空腔与每个所述液压分管的另一端一一连通；所述外壳(41)的两端分别滑动连接有一个活塞二(42)；每个所述活塞二(42)上固定连接有一个摩擦片(43)；所述制动盘(44)与轮毂(1)同轴固定连接；两个所述活塞二(42)对称设置在所述制动盘(44)的外侧。

10.一种智能机器车，其特征在于，其包括：

四个轮毂(1)；

如权利要求9所述的智能刹车系统，其用于控制四个所述轮毂(1)的制动。

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