一種車用防抱死無摩擦制動裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車用防抱死無摩擦制動裝置，包括制動盤、剎車盤和制動盤限位裝置；其中制動盤于沿車輪主軸的軸向作往返直線運動；制動盤限位裝置沿車輪主軸周向設置，用于限制制動盤位移距離；剎車盤與車輪主軸固定連接，隨車輪主軸轉動；所述制動盤限位裝置設置遠近兩端，制動盤位于遠端點處時制動盤和剎車盤上的永磁體之間無制動扭矩作用，隨著制動盤和剎車盤之間的距離的減小，剎車盤受到制動盤的制動扭矩逐漸加大，當制動扭矩大于車輪所受發(fā)動機的作用扭矩時，車輪開始處于減速狀態(tài)，在制動盤和剎車盤轉差相同時，制動盤位于近端點處時剎車盤受制動盤的制動扭矩最大。本發(fā)明具有防抱死功能，安全性高、結構簡單、壽命高和經(jīng)濟性好的優(yōu)點。
【專利說明】
一種車用防抱死無摩擦制動裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種制動技術，特別是一種車用防抱死無摩擦制動裝置。
【背景技術】
[0002]目前，汽車制動系統(tǒng)一般采用摩擦制動，車輪制動器利用摩擦制動車輪，輪胎與路面間的摩擦力使汽車停車。車用制動裝置主要部件就是剎車片，汽車剎車片一般由鋼板、粘接隔熱層和摩擦塊構成。其中隔熱層是由不傳熱的材料組成，目的是隔熱。摩擦塊由摩擦材料、粘合劑組成，剎車時被擠壓在剎車盤或剎車鼓上產(chǎn)生摩擦，從而達到車輛減速剎車的目的。由于摩擦作用，摩擦塊會逐漸被磨損，一般來講成本越低的剎車片磨損得越快。
[0003]由于剎車片的磨損，汽車制動裝置需要定期檢查和更換。正常行駛條件下每行駛5000公里對制動蹄片檢查一次，不僅要檢查剩余的厚度，還要檢查蹄片磨損的狀態(tài)，兩邊磨損的程度是否一樣，回位是否自如等，發(fā)現(xiàn)不正常情況必須立即處理。剎車片的更換取決于取決于剎車片的使用情況和磨損情況。一般行使超過80000公里的路程剎車片就需要進行更換了。
[0004]這種車用制動裝置的主要缺點是剎車片容易磨損，機械摩擦容易發(fā)生抱死，單獨使用剎車時具有安全隱患，需要經(jīng)常進行檢查維護保養(yǎng)和更換，經(jīng)濟性比較差。為了解決車用制動裝置的抱死問題及由其產(chǎn)生的安全隱患，從上世紀80年代末開始興起了制動防抱死系統(tǒng)。制動防抱死系統(tǒng)作用就是在汽車制動時，自動控制制動器制動力的大小，使車輪不被抱死，處于邊滾邊滑的狀態(tài)，以保證車輪與地面的附著力在最大值，減少因抱死而產(chǎn)生的安全隱患。制動防抱死系統(tǒng)主要由車速傳感器、栗、電磁閥和控制器組成。一般通過軟件進行上述元器件的控制實現(xiàn)防抱死。汽車防抱死系統(tǒng)的結構比較復雜，成本高。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種車用防抱死無摩擦制動裝置，該裝置具有防抱死功能，安全性高、結構簡單、壽命高和經(jīng)濟性好。
[0006]—種車用防抱死無摩擦制動裝置，包括制動盤、剎車盤和制動盤限位裝置。其中制動盤于沿車輪主軸的軸向作往返直線運動；制動盤限位裝置沿車輪主軸周向設置，用于限制制動盤位移距離;剎車盤與車輪主軸固定連接，隨車輪主軸轉動。所述制動盤限位裝置設置遠近兩端，制動盤位于遠端點處時制動盤和剎車盤上的永磁體之間無制動扭矩作用，隨著制動盤和剎車盤之間的距離的減小，剎車盤受到制動盤的制動扭矩逐漸加大，當制動扭矩大于車輪所受發(fā)動機的作用扭矩時，車輪開始處于減速狀態(tài)，在制動盤和剎車盤轉差相同時，制動盤位于近端點處時剎車盤受制動盤的制動扭矩最大。當剎車盤和制動盤的轉差突然加大而具有抱死趨勢時，制動盤會受到剎車盤的比較大的軸向作用力而使制動盤和剎車盤之間的距離加大從而減小制動扭矩避免抱死。
[0007]采用上述的裝置，所述制動盤上的一組永磁體包括若干磁極方向相同的永磁體，且每兩個永磁體為一小組并關于徑向對稱設置，且每小組內的兩塊磁體的垂直于磁極的面與所述制動盤座的盤面分別成一個角度;所述剎車盤上的一組永磁體包括若干磁極方向相同的永磁體，且每一永磁體與制動盤上的永磁體—對應且磁極方向相反。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，所述制動盤和剎車盤上設置的永磁體沿周向設置，且剎車盤在永磁體內側設置一圈磁極方向一致且與剎車盤盤面平行的獨立永磁體。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:(I)結構簡單，故障點少，安全性高；(2)具有自動防防抱死功能；(3)通過無接觸傳遞制動扭矩，制動盤和剎車盤之間不存在機械摩擦的情形，維護成本低。
[0010]下面結合說明書附圖對本發(fā)明做進一步描述。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一種車用防抱死無摩擦剎車裝置的結構示意圖。
[0012I圖2是本發(fā)明的原理示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明的一種車用防抱死無摩擦剎車裝置的制動盤的結構示意圖，其中圖3(a)為主視圖，圖3(b)為圖3(a)的A-A剖視圖，圖3(c)為俯視圖，圖3(d)為圖3(c)的B-B剖視圖。
[0014]圖4是本發(fā)明的一種車用防抱死無摩擦剎車裝置的剎車盤的結構示意圖，其中圖4(a)為主視圖，圖4(b)為圖4(a)的A-A剖視圖，圖4(c)為俯視圖，圖4(d)為圖4(c)的B-B剖視圖。
[0015]圖5是本發(fā)明的一種車用防抱死無摩擦剎車裝置的限位裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明所述的剎車裝置為防抱死無摩擦制動裝置，其包括兩個可以產(chǎn)生相互作用扭矩的盤體和一個限位機構。每個盤體各含有一組永磁體和導體。其中永磁體材料可以為鐵氧體或合金永磁材料，例如四氧化三鐵和釹鐵硼等。導體材料可以為高導電率且散熱性能較好的材料，例如銅和鋁。當兩盤體的距離達到一定程度時，兩個盤體間將不存在任何作用扭矩。當兩盤體的距離在一定范圍內時，兩盤體之間將存在磁力作用產(chǎn)生的扭矩、轉差引起的感應轉矩、感應引起的軸向力。磁力產(chǎn)生的轉矩大小與兩盤間的距離直接相關，轉差引起的感應轉矩與轉差和兩盤間的距離相關，軸向力可以是引力或斥力，其大小和方向與兩盤間的距離、轉差、導體的厚度相關。當兩盤距離最大時，無制動扭矩作用，隨著兩盤之間的距離的減小，動扭矩逐漸加大，當制動扭矩大于車輪所受發(fā)動機的作用扭矩時，車輪開始處于減速狀態(tài)，在兩盤轉差相同時，制動盤位于近端點處時剎車盤受制動盤的制動扭矩最大。當兩盤的轉差突然加大而具有抱死趨勢時，兩盤間會受到比較大的軸向斥力而使制動盤和剎車盤之間的距離加大從而減小制動扭矩避免抱死。
[0017]結合圖1和圖2，本發(fā)明所述的剎車裝置包括制動盤1、剎車盤2、制動盤限位裝置3，及永磁體和導體。所述制動盤I為圓盤式，中間設有限位裝置通孔，車輪主軸穿過該通孔。制動盤I與車輛的剎車機構連接，在剎車機構的帶動下沿車輪主軸做直線往返運動。剎車盤2與車輪主軸固定連接，如花鍵連接，剎車盤2隨車輪主軸轉動。制動盤限位裝置固定于車輛上，且沿車輪主軸周向設置，且穿過制動盤的限位裝置通孔。所述永磁體至少包括第一永磁體和第二永磁體在內的兩組，其中一組永磁體設置于制動盤I上，另一組永磁體設置于剎車盤2上，兩組磁極方向相反。所述制動盤限位裝置設置遠近兩端，制動盤I位于遠端點處時制動盤I和剎車盤2上的永磁體之間制動扭矩作用，制動盤I位于近端點處時制動盤I和剎車盤2上的永磁體之間制動扭矩最大。
[0018]結合圖3，所述制動盤I除了包括第一永磁體14外，還包括制動盤座11和制動盤導體12。其中第一永磁體14設置于制動盤座11上。所述第一永磁體14包括若干磁極方向相同的永磁體，且每兩個永磁體為一小組關于徑向對稱設置，且每小組內的兩塊磁體的垂直于磁極的面與所述制動盤座的盤面分別成一個非零角度。所述制動盤導體12通過第一安裝螺釘13安裝在制動盤座11的表面。如圖2所示，第一永磁體14共包括8小組永磁體且沿制動盤I周向均勻設置。
[0019]結合圖4，所述剎車盤除了包括第二永磁體24外，還包括剎車盤座21、剎車盤導體22。其中第二永磁體24設置于剎車盤座21上，包括若干磁極方向相同的永磁體，且每一永磁體與制動盤I上的永磁體一一對應。所謂一一對應指數(shù)量相同，位置在一制動盤I上投影重合，且每小組內的兩塊永磁體的垂直于磁極的面與所述剎車盤座的盤面分別成的角度與制動盤中相應角度相同。剎車盤導體22通過第二安裝螺釘23安裝在剎車盤的表面。
[0020]通過測試，每小組內的兩塊磁體的垂直于磁極的面與所述制動盤座的盤面分別成一個非零角度可以增加剎車可靠性和準確性的，若沒有角度則剎不死。
[0021]當兩盤的轉差突然加大而具有抱死趨勢時，設置于制動盤I和剎車盤2上的導體工作，兩盤間會受到比較大的軸向斥力而使制動盤和剎車盤之間的距離加大從而減小制動扭矩避免抱死。
[0022]為了提升裝置的制動力，于剎車盤2的第二永磁體24內側設置一圈獨立永磁體25，獨立永磁體25包括若干永磁體，沿剎車盤2周向均勻設置且與盤面剎車盤導體22的盤面平行，永磁體25的磁極布置方向一致。
[0023]結合圖5，所述制動盤限位裝置3沿車輪主軸周向設置，包括位于遠端的限位端蓋31、位于于近端的圓周限位件33，及連接限位端蓋31和圓周限位件33的桶形連接部。限位端蓋31和圓周限位件33均通過第三安裝螺釘32與連接部連接。所述遠端為遠離剎車盤2的一端，所述近端為靠近剎車盤2的一端。所述圓周限位件33與剎車盤2之間設置一間隙，防止制動盤I與剎車盤2接觸而產(chǎn)生機械摩擦。
[0024]為了防止制動盤I在往返運動過程中出現(xiàn)轉動，其限位裝置通孔內壁上沿軸向設置一凸起的鍵(如圖2所示)，相應的制動盤限位裝置3設置一對應的槽，二者鍵匹配。
[0025]正常行車時，在剎車機構的作用下，制動盤和剎車盤之間的距離L處于最大狀態(tài)，此時剎車盤2不受來自制動盤I的作用力矩，此時處于非制動狀態(tài)。當出現(xiàn)緊急情況或其它需要制動剎車或減速的情況下，人操作剎車機構使制動盤I和剎車盤2之間的距I^L減小，隨著制動盤I和剎車盤2之間的距離L減小的時候，剎車盤2將受到來自制動盤I的作用力矩，且距離越小剎車作用力矩越大。當制動盤I接觸到右限位套32的時候，制動盤I和剎車盤2之間的距離達到最小值，此時剎車力矩最大。在正常行車過程中，通過操作剎車機構改變控制制動盤I和剎車盤2的間隙，從而達到改變剎車扭矩的目的，實現(xiàn)的剎車制動。
[0026]當出現(xiàn)抱死趨勢時，剎車盤2由于轉速的突降，造成制動盤I和剎車盤2之間產(chǎn)生轉速差突然加大的趨勢，此時制動盤I與剎車盤2之間會產(chǎn)生一個比較大的排斥力，在排斥力的作用下制動盤I會沿軸向產(chǎn)生后退的趨勢，從而使剎車力矩減小，從而使抱死的趨勢消失，起到了自動防抱死的作用。
[0027]實施例一
[0028]設計某型號的轎車的制動裝置，車重為1800kg，最高車速215km/h，0?100km/h加速時間為11s，座位數(shù)5，最大載客總重量700kg，最大功率125kW，最大扭矩280Nm，前后輪規(guī)格225/55R16。通過設計防抱死無摩擦剎車裝置制動盤由I個制動盤座、8組16個磁體A、8個磁體B、I個制動導體盤和若干個沉頭螺釘裝配而成。剎車盤由I個制動盤座、8組16個磁體C、I個剎車導體盤和若干個沉頭螺釘裝配而成。制動盤座和制動盤座的外徑均為280mm。制動導體盤和剎車導體盤的材質為Tl，厚度為4_。磁體A和磁體C的尺寸為10(磁極方向)X30X60，表面剩磁強度為0.5T。磁體B的尺寸為10 (磁極方向)X 20 X 50，表面剩磁強度為0.5T。制動盤和剎車盤的最大距離為50mm，最小距離為3mm。最大剎車扭矩2000Nm，防抱死扭矩1750Nmo
【主權項】
1.一種車用防抱死無摩擦制動裝置，包括: 沿車輪主軸的軸向作往返直線運動的制動盤(I)， 與車輪主軸固定連接的剎車盤(2)，及 限制制動盤(I)位移的制動盤限位裝置(3);其特征在于， 所述制動盤(I)和剎車盤(2)上分別設置一組磁極方向相反的永磁體， 所述制動盤(I)和剎車盤(2)間的距離設有三個區(qū)間: 第一區(qū)間內剎車盤未受到制動盤的制動扭矩， 第二區(qū)間內剎車盤受到制動盤的制動扭矩小于車輪扭矩， 第三區(qū)間內剎車盤受到制動盤的制動扭矩大于車輪扭矩， 且在第三區(qū)間內制動盤(I)和剎車盤(2)轉差相同時，制動盤(I)位于近端點處時剎車盤(2)受制動盤(I)的制動扭矩最大。2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述制動盤(I)和剎車盤(2)的表面分別設置制動盤導體(12)和剎車盤導體(22)，若制動盤(I)和剎車盤(2)轉差增大時，制動盤(I)受到剎車盤(2)產(chǎn)生的軸向作用力。3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述制動盤(I)上的一組永磁體包括若干磁極方向相同的永磁體，且每兩個永磁體為一小組并關于徑向對稱設置，且每小組內的兩塊磁體的垂直于磁極的面與所述制動盤座的盤面分別成一個角度； 所述剎車盤(2)上的一組永磁體包括若干磁極方向相同的永磁體，且每一永磁體與制動盤(I)上的永磁體 對應且磁極方向相反。4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述制動盤(I)和剎車盤(2)上設置的永磁體沿周向設置，且剎車盤(2)在永磁體內側設置一圈磁極方向一致且與剎車盤(2)盤面平行的獨立永磁體。5.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述制動盤限位裝置(3)沿車輪主軸周向設置，包括 設置于遠端的限位端蓋(31)， 設置于近端的圓周限位件(33 )，及 連接限位端蓋(31)和圓周限位件(33)的桶形連接部； 所述圓周限位件(33)與剎車盤(2)之間設置一間隙。6.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于， 制動盤(I)為圓盤形，沿軸向設置一限位裝置通孔，該通孔內壁沿軸向設置一凸起的鍵; 制動盤限位裝置(3)置于限位裝置通孔內，且制動盤限位裝置(3)沿軸向設置一車輪主軸通孔，于制動盤限位裝置(3)外壁面上沿軸向設置一與制動盤(I)匹配的槽。
【文檔編號】F16D121/20GK106050994SQ201610256014
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】黃忠念, 徐琪, 刁成華, 王夢蘇, 吳迪君
【申請人】江蘇蘇體運動科技有限公司