CN102853001B - 一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种乘用车的采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，摩擦制动盘、电磁制动盘均与轮毂紧固在一起，电磁制动盘位于轮缸和转向节之间，在转向节上固定设置靠近电磁制动盘的电磁导块，电磁线圈绕制在铁心上，电磁导块通过柔性电磁导管连接电磁线圈的N极、S极，每两个电磁导块分别对应着一个电磁线圈的N极和S极，电磁导管内部充满有磁粉，可将电磁线圈产生的磁场导入到电磁导块上，电磁制动盘在转动过程中切割电磁导块的N极通往S极的磁力线，在电磁制动盘内产生电涡流。采用双盘制动器，充分发挥摩擦制动与电磁制动各自的优点，减轻制动***的磨损，降低维护成本，改善汽车的热失效和涉水失效性能，提高制动***的安全性。

Description

一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器

技术领域

本发明涉及一种乘用车的制动机构，特别涉及到通过电磁制动和液压助力摩擦制动的共同作用，最终通过电磁制动力和摩擦制动力对车辆进行复合制动的装置。

背景技术

目前乘用车的制动***基本是通过液压助力进行摩擦制动实现的，随着发动机功率和汽车车速的不断提升，汽车原有液压制动***在性能的提高方面潜力有限，由此造成的制动热失效、涉水失效、制动反应时间过长、维修成本升高、摩擦粉尘污染环境等问题越来越突出。

为了克服现行液压制动***的缺点，将液压***与非接触的电磁制动***进行复合，采用电磁制动来分流车辆制动***能量是制动***发展的一个方向，由于电磁制动需要大尺寸的电磁感应线圈，在汽车车轮狭小周边空间中无法安装较大尺寸的电磁感应线圈。同时，由于前轮需要做转向运动，前后车轮依靠悬架***做上下运动，这就要求电磁/液压复合制动机构必须能够与车轮轮毂一起运动。目前，国内外仅是对电磁/液压复合制动的理论进行了研究，还未出现复合制动***的具体结构以及与车辆的安装方式。 

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，同时考虑到车轮附近的狭小空间不易安装较大尺寸的电磁线圈，本发明提出一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，通过电磁导管实现电磁场的柔性转移，提高制动***的性能。

本发明采用的技术方案是：包括摩擦制动盘和电磁制动盘，摩擦制动盘、电磁制动盘均与轮毂紧固在一起，轮毂通过轮毂轴承连接转向节，转向节与轮胎之间设置制动钳形支架，制动钳支架中间设置轮缸，轮缸中设置有活塞，活塞连接制动块总成，制动块总成上安装导向支撑销，制动块总成在导向支撑销的导引下夹紧摩擦制动盘；电磁制动盘位于轮缸和转向节之间，在转向节上固定设置靠近电磁制动盘的电磁导块，电磁线圈绕制在铁心上，电磁导块通过柔性电磁导管连接电磁线圈的N极、S极，每两个电磁导块分别对应着一个电磁线圈的N极和S极，电磁导管内部充满有磁粉，可将电磁线圈产生的磁场导入到电磁导块上，电磁制动盘在转动过程中切割电磁导块的N极通往S极的磁力线，在电磁制动盘内产生电涡流。

本发明的优点是：

1、本发明电磁制动需要的磁场通过装有高磁感应强度、高导磁率，低剩磁和低矫顽力磁粉的柔性电磁导管从电磁线圈导入，这样可解决复合制动***中电磁线圈尺寸太大无法装入车轮周边的狭小空间，电磁强度太小则产生不了足够的电磁制动力的难题。

2、能够最大限度的分流制动热量，有效避免制动热失效；复合式的制动方式可以减轻摩擦制动***的负担，减少了***维修成本和有害摩擦粉尘的产生；电磁制动更加准确和灵敏，有利于制动***朝着智能化和集成化发展；柔性的电磁导入机构能够将较大线圈产生的电磁力引入狭小的车轮制动空间，使得复合制动***的设计和控制更加灵活。

3、采用双盘制动器，可以充分发挥摩擦制动与电磁制动各自的优点，减轻了制动***的磨损，降低了维护成本，改善了汽车的热失效和涉水失效性能，提高制动***的安全性。

4、电磁制动与液压制动复合更加灵活，有效解决了电磁制动力矩太小，难于进行制动能量分流控制的的问题。

5、通过电磁制动作用，使得乘用车在高速时的制动反应时间更短，执行速度更快。

附图说明

图1是本发明具有电磁导入机构的电磁液压复合制动器的结构图；

图2 是图1中转向节13、电磁导块14的右侧放大视图；

图3 是图1中电磁制动盘12的左侧放大视图；

图4 是图1中转向节13、电磁导块14的左侧视图；

附图中：1、轮毂，2、轮毂轴承，3、摩擦制动盘，4、轮辐，5、活塞，6、制动块总成，7、轮缸，8、导向支撑销，9、轮胎，10、制动钳形支架，11、轮缸进油口，12、电磁制动盘，13、转向节，14、电磁导块，15、电磁导管，16、磁极，17、电磁线圈，18、铁心，19、导风叶片，20、安装螺纹孔。

具体实施方式

如图1所示，将现有的乘用车车轮轮毂加长并加工可以安装摩擦制动盘3和电磁制动盘12的螺栓孔，摩擦制动盘3和电磁制动盘12分别通过螺栓紧固在轮毂1上，轮毂1、摩擦制动盘3和电磁制动盘12紧固在一起随车轮一起旋转。其中摩擦制动盘3可以是乘用车原车装配件，电磁制动盘12的直径比摩擦制动盘3的直径大，构成大小盘组合的双盘式电磁液压复合制动盘。图1中，制动钳形支架10置于轮胎9与转向节13之间，轮缸7安装在制动钳支架10中间。摩擦制动盘3采用液压助力的摩擦制动方式，电磁制动盘12采用电涡流制动方式。

轮胎9通过其轮辐4与轮毂1及摩擦制动盘3相连，轮毂1通过轮毂轴承2连接转向节13，轮毂1与转向节13产生相对转动。转向节13通过螺栓连接液压制动钳形支架10，在转向节13上固定安装电磁导块14，转向节13可以安装四个电磁导块14。电磁线圈17绕制在铁心18上，电磁导块14通过柔性电磁导管15连接到电磁线圈17的磁极16上。电磁导管15可以是具有帘布层的橡胶管，也可以是钢丝编织液压胶管，可以在不同方向上进行小范围的自由活动，其内部充满高磁感应强度、高导磁率，低剩磁和低矫顽力的磁粉，可以将电磁线圈产生的磁场导入到电磁导块14上。柔性电磁导管15允许电磁制动盘与电磁线圈17之间产生相对运动，不影响电磁场在其中的传输。本发明中的电磁线圈17可以安装在靠近车轮处的车架上。也可以安装在汽车悬挂装置上。为了提高电磁制动力，必须加大电磁线圈17的尺寸，而车轮旁边狭小的空间不可能安装大尺寸的电磁线圈17，因此通过柔性电磁导管15可以将安装在车架或悬挂装置上的电磁线圈17的磁场导入到电磁制动盘12上，从而产生制动作用。

制动钳形支架10连接摩擦制动机构的制动轮缸7，轮缸7上开有轮缸进油口11，轮缸7中设置有活塞5，活塞5连接制动块总成6，制动块总成6上安装导向支撑销8，制动块总成6在导向支撑销8的导引下夹紧摩擦制动盘3。电磁制动盘12位于轮缸7和转向节13之间，也位于摩擦制动盘3和转向节13之间。

图1中的电磁线圈17的上部是N极，下部是S极，该磁场通过两条电磁导管15分别连到图2中的两个电磁导块14上，因此，两个电磁导块14分别对应着电磁线圈17的N极和S极，图1中只有一个电磁线圈17，可以通过增加电磁线圈、电磁导管和电磁导块的方式，在图2中产生四个N、S相间的磁极，以增大电磁制动力矩。电磁导块14与电磁制动盘12的距离很近，通常只有1mm。电磁制动盘12在转动过程中切割电磁导块14的N极通往S极的磁力线，从而在电磁制动盘12内产生电涡流，产生阻止电磁制动盘12转动的力矩，实现电磁制动的效果。

如图3所示，电磁制动盘12靠近摩擦制动机构的一面加工有导风叶片19，该导风叶片19可以将电磁制动产生的热量散发出去，同时，由于该导风叶片19产生的对气流的扰动作用，也可以对后面的摩擦制动机构起到散热作用，其产生的气流扰动也可对旁边的摩擦制动机构产生冷却作用。在电磁制动盘12面向电磁导块14的一面镶嵌一定厚度的铜，形成一层铜层，以提高车辆在低速时的制动力矩。

图4是本发明所指转向节13的示意图，转向节上面除了安装有四个电磁导块14外，在其顶部还有两个安装螺纹孔20，在实际安装过程中，可以通过螺栓与图1中的制动钳形支架10装配在一起。

当汽车制动时，根据制动强度的不同，制动***控制单元给电磁线圈17接通适当的电流，该电流在电磁线圈17产生的磁场通过铁心18、磁极16和柔性电磁导管15的导引进入电磁导块14，电磁导管15内部填充高磁感应强度、高导磁率，低剩磁和低矫顽力的磁粉，电磁导管15可以将电磁线圈17的磁场导入到电磁导块14中。电磁制动盘12在与电磁导块14的相对运动中产生电磁制动力。在电磁制动起作用的同时，来自制动主缸的液压油通过制动轮缸进油口11进入轮缸7中，推动活塞5和制动块总成6向中心运动，制动块总成6在导向支撑销8的导引下夹紧摩擦制动盘3，产生液压助力的摩擦制动。从而实现摩擦制动力与电磁制动力共同作用下对车辆产生制动作用。

Claims (6)

1.一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，包括摩擦制动盘（3）和电磁制动盘（12），摩擦制动盘（3）、电磁制动盘（12）均与轮毂（1）紧固在一起，其特征是：轮毂（1）通过轮毂轴承（2）连接转向节（13），转向节（13）与轮胎（9）之间设置制动钳形支架（10），制动钳支架（10）中间设置轮缸（7），轮缸（7）中设置有活塞（5），活塞（5）连接制动块总成（6），制动块总成（6）上设有导向支撑销（8），制动块总成（6）在导向支撑销（8）的导引下夹紧摩擦制动盘（3）；电磁制动盘（12）位于轮缸（7）和转向节（13）之间，在转向节（13）上固定设置靠近电磁制动盘（12）的电磁导块（14），电磁线圈（17）绕制在铁心（18）上，电磁导块（14）通过柔性电磁导管（15）连接电磁线圈（17）的N极、S极，每两个电磁导块（14）分别对应着一个电磁线圈（17）的N极和S极，电磁导管（15）内部充满有高磁感应强度、高导磁率、低剩磁和低矫顽力的磁粉，可将电磁线圈（17）产生的磁场导入到电磁导块（14）上，电磁制动盘（12）在转动过程中切割电磁导块（14）的N极通往S极的磁力线，在电磁制动盘（12）内产生电涡流。

2.根据权利要求1所述的一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，其特征是：电磁制动盘（12）的直径比摩擦制动盘（3）的直径大。

3.根据权利要求1所述的一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，其特征是：电磁导管（15）可在电磁制动盘（12）与电磁线圈（17）之间产生相对运动，电磁线圈（17）可设置在靠近车轮处的车架上，也可设置在汽车悬挂装置上。

4.根据权利要求1所述的一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，其特征是：电磁导块（14）与电磁制动盘（12）之间的距离为1mm。

5.根据权利要求1所述的一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，其特征是：电磁制动盘（12）在靠近轮缸（7）的一面上设导风叶片（19）。

6.根据权利要求1所述的一种采用电磁导入机构的电磁液压复合制动器，其特征是：电磁制动盘（12）在面向电磁导块（14）的一面上镶嵌有铜层。