CN102128223B - 一种利用车辆动能进行制动的电子制动器 - Google Patents
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Abstract
一种利用车辆动能进行制动的电子制动器，由卡钳、制动盘、支架、前左齿轮、前右齿轮、伺服电机、换向齿轮轴、同步带、后右齿轮组件、后左齿轮组件、磁流变离合器、取力齿轮轴、右摩擦片、左摩擦片、丝杠螺母、耐磨套、丝杠螺杆、活塞和控制器组成，使用发明可以利用车辆动能进行制动，车速越高，制动器起作用时间越短，制动效果越好，具有低能耗、响应速度快、结构简单、成本低等优点，能够有效利用制动能量、快速提升制动力矩、便于实现ABS、EDB等集成控制，有效提高制动效能，提高行车安全性和制动可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动器，尤其涉及一种利用车辆动能进行制动的电子制动器。
背景技术
制动器是汽车上一个重要组成部分，是至关重要的安全装置，其质量和性能的好坏影响到行车安全。随着社会的发展和车辆社会保有量的增加，车辆优良的制动性能已引起社会的广泛关注，对行车安全性提出了更高的要求。
现在车辆制动器主要是采用传统液压制动方式，制动管路长、阀类元件多，往往导致液压传递迟滞时间太长，再加上机械制动结构的迟滞特性，极易产生制动滞后，这无疑会使制动距离增加，安全性降低；目前制动系统加上ABS、EBD等功能造成整体成本更高。
为了减少驾驶员频繁踩刹车时的疲劳程度，现在的制动器多采用真空助力装置来辅助制动。汽油机是从进气歧管喉管处取真空来产生助力，柴油机通过安装的真空泵来产生助力，现在新能源电动汽车也是采用安装真空泵来产生助力，但是安装真空泵会增加能耗，尤其对电动车来说，会减少车辆的续驶里程。
为了提高制动效能和降低能耗，需要研究一种结构简单、响应速度快、成本和能耗低的新型制动器。
发明内容
本发明针对现有制动系统存在的不足，提出一种利用车辆动能进行制动的电子制动器，能够利用车辆动能进行制动，该制动器能够有效利用制动能量、减少能耗、快速响应制动指令、减少制动距离和提高制动稳定性。
本发明是通过如下技术措施实现的：
一种利用车辆动能进行制动的电子制动器，由卡钳、制动盘、支架、前左齿轮、前右齿轮、伺服电机、换向齿轮轴、同步带、后右齿轮组件、后左齿轮组件、磁流变离合器、取力齿轮轴、右摩擦片、左摩擦片、丝杠螺母、耐磨套、丝杠螺杆、活塞和控制器组成，卡钳安装在车架上，制动盘固定安装在车轴上，右摩擦片、左摩擦片分别安装在卡钳的导轨上并分别布置在制动盘的两侧，活塞安装在卡钳上的缸筒内并能自由滑动，活塞的左端面压在右摩擦片上，活塞的右端面与丝杠螺母上的安装法兰端面接合，丝杠螺母上的安装法兰安装在卡钳上的开口槽内来限制丝杠螺母转动，丝杠螺杆通过耐磨套安装在支架上，支架固定安装在卡钳上，前左齿轮、前右齿轮分别通过键联接固定安装在丝杠螺杆上，丝杠螺杆的右端通过弹性联轴器与伺服电机的输出轴进行联接，伺服电机固定安装在支架上，取力齿轮轴的齿与制动盘的齿进行齿轮联接，取力齿轮轴通过轴承安装在卡钳上，取力齿轮轴的右端与磁流变离合器的输入轴联接，磁流变离合器的左右两端分别通过螺栓固定安装在卡钳和支架上，后右齿轮组件、后左齿轮组件通过键联接固定安装在磁流变离合器的输出轴上，换向齿轮轴通过轴承安装在支架上，前右齿轮通过同步带与后右齿轮组件进行传动联接，前左齿轮与换向齿轮轴进行齿轮联接，换向齿轮轴与后左齿轮组件进行齿轮联接，伺服电机和磁流变离合器与控制器电连接。
上述的后右齿轮组件和后左齿轮组件均带有单向离合器。
上述的磁流变离合器为采用智能材料磁流变液离合器。
本发明的有益效果是：一种利用车辆动能进行制动的电子制动器主要利用车辆动能进行制动，车速越高，制动器起作用时间越短，制动效果越好，具有低能耗、响应速度快、维修方便、结构简单、成本低等优点，能够有效利用制动能量、快速提升制动力矩、便于实现ABS、EDB等集成控制，有效提高制动效能，提高行车安全性和制动可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的后视图。
图4为本发明的A-A剖视图。
图5为图1所示的卡钳结构特征示意图。
图6为电联接示意图。
图中：1-卡钳，2-制动盘，3-支架，4-前左齿轮，5-前右齿轮，6-伺服电机，7-换向齿轮轴，8-同步带，9-后右齿轮组件，10-后左齿轮组件，11-磁流变离合器，12-取力齿轮轴，13-右摩擦片，14-左摩擦片，15-丝杠螺母，16-耐磨套，17-丝杠螺杆，18-活塞，19-控制器。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。
一种利用车辆动能进行制动的电子制动器，由卡钳1、制动盘2、支架3、前左齿轮4、前右齿轮5、伺服电机6、换向齿轮轴7、同步带8、后右齿轮组件9、后左齿轮组件10、磁流变离合器11、取力齿轮轴12、右摩擦片13、左摩擦片14、丝杠螺母15、耐磨套16、丝杠螺杆17、活塞18和控制器19组成，卡钳1安装在车架上，制动盘2固定安装在车轴上，右摩擦片13、左摩擦片14分别安装在卡钳1的导轨上并分别布置在制动盘2的两侧，活塞18安装在卡钳1上的缸筒内并能自由滑动，活塞18的左端面压在右摩擦片13上，活塞18的右端面与丝杠螺母15上的安装法兰端面接合，丝杠螺母15上的安装法兰安装在卡钳1上的开口槽内来限制丝杠螺母15转动，丝杠螺杆17通过耐磨套16安装在支架3上，支架3固定安装在卡钳1上，前左齿轮4、前右齿轮5分别通过键联接固定安装在丝杠螺杆17上，丝杠螺杆17的右端通过弹性联轴器与伺服电机6的输出轴进行联接，伺服电机6固定安装在支架3上，取力齿轮轴12的齿与制动盘2的齿进行齿轮联接，取力齿轮轴12通过轴承安装在卡钳1上，取力齿轮轴12的右端与磁流变离合器11的输入轴联接，磁流变离合器11的左右两端分别通过螺栓固定安装在卡钳1和支架3上，后右齿轮组件9、后左齿轮组件10通过键联接固定安装在磁流变离合器11的输出轴上，换向齿轮轴7通过轴承安装在支架3上，前右齿轮5通过同步带8与后右齿轮组件9进行传动联接，前左齿轮4与换向齿轮轴7进行齿轮联接，换向齿轮轴7与后左齿轮组件10进行齿轮联接，伺服电机6和磁流变离合器11与控制器19电连接。
上述的后右齿轮组件9和后左齿轮组件10均带有单向离合器。
上述的磁流变离合器11为采用智能材料磁流变液离合器。
工作过程中，控制器19通过电信号控制伺服电机6转动，以随时调整右摩擦片13、左摩擦片14和制动盘2之间的间隙，以减少制动器起作用时间，提高制动效能。车辆行驶中不进行制动时，磁流变离合器11处于非通电状态，磁流变离合器11的输出端没有力矩输出，此时制动器不产生制动力。当车辆正向行驶制动时，控制器19给磁流变离合器11控制信号，通过改变控制信号的强弱来改变磁流变离合器11输出轴上的力矩大小，磁流变离合器11输出轴上的后左齿轮组件10带动换向齿轮轴7转动，换向齿轮轴7带动前左齿轮4转动，前左齿轮4驱动丝杠螺杆17转动进而使丝杠螺母15产生直线运动，丝杠螺母15推动活塞18左移使右摩擦片13、左摩擦片14压紧在制动盘2上产生制动力矩。当车辆倒车行驶制动时，控制器19给磁流变离合器11控制信号，通过改变控制信号的强弱来改变磁流变离合器11输出轴上的力矩大小，磁流变离合器11输出轴上的后右齿轮组件9转动，后右齿轮组件9通过同步带8带动前右齿轮5转动，前右齿轮5驱动丝杠螺杆17转动进而使丝杠螺母15产生直线运动，丝杠螺母15推动活塞18左移使右摩擦片13、左摩擦片14压紧在制动盘2上产生制动力矩，对车辆进行制动。车速越高，制动器起作用时间越短，有效减少制动距离，提高行车安全性。
尽管上面接合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权力要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种利用车辆动能进行制动的电子制动器，由卡钳(1)、制动盘(2)、支架(3)、前左齿轮(4)、前右齿轮(5)、伺服电机(6)、换向齿轮轴(7)、同步带(8)、后右齿轮组件(9)、后左齿轮组件(10)、磁流变离合器(11)、取力齿轮轴(12)、右摩擦片(13)、左摩擦片(14)、丝杠螺母(15)、耐磨套(16)、丝杠螺杆(17)、活塞(18)和控制器(19)组成，卡钳(1)安装在车架上，制动盘(2)固定安装在车轴上，右摩擦片(13)、左摩擦片(14)分别安装在卡钳(1)的导轨上并分别布置在制动盘(2)的两侧，其特征在于：活塞(18)安装在卡钳(1)上的缸筒内并能自由滑动，活塞(18)的左端面压在右摩擦片(13)上，活塞(18)的右端面与丝杠螺母(15)的安装法兰端面接合，丝杠螺母(15)上的安装法兰安装在卡钳(1)上的开口槽内来限制丝杠螺母(15)转动，丝杠螺杆(17)通过耐磨套(16)安装在支架(3)上，支架(3)固定安装在卡钳(1)上，前左齿轮(4)、前右齿轮(5)分别通过键联接固定安装在丝杠螺杆(17)上，丝杠螺杆(17)的右端通过弹性联轴器与伺服电机(6)的输出轴进行联接，伺服电机(6)固定安装在支架(3)上，取力齿轮轴(12)的齿与制动盘(2)的齿进行齿轮联接，取力齿轮轴(12)通过轴承安装在卡钳(1)上，取力齿轮轴(12)的右端与磁流变离合器(11)的输入轴联接，磁流变离合器(11)的左右两端分别通过螺栓固定安装在卡钳(1)和支架(3)上，后右齿轮组件(9)、后左齿轮组件(10)通过键联接固定安装在磁流变离合器(11)的输出轴上，换向齿轮轴(7)通过轴承安装在支架(3)上，前右齿轮(5)通过同步带(8)与后右齿轮组件(9)进行传动联接，前左齿轮(4)与换向齿轮轴(7)进行齿轮联接，换向齿轮轴(7)与后左齿轮组件(10)进行齿轮联接，伺服电机(6)和磁流变离合器(11)与控制器(19)电连接，后右齿轮组件(9)、后左齿轮组件(10)均带有单向离合器。
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