專利名稱：汽車儲能式剎車盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種汽車儲能裝置，在以往的汽車盤式剎車裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)， 在剎車盤上加工有卡槽并安裝磁控閥，增加了一個(gè)固定殼，其中裝有內(nèi)外磁固圈和彈性曲 片，并在固定殼內(nèi)側(cè)加工有卡槽也裝有磁固圈。通過芯片處理各個(gè)感應(yīng)器的數(shù)據(jù)，通過磁控 閥控制內(nèi)外磁固圈在剎車盤卡槽與固定殼卡槽間滑動(dòng)，使兩者在相對靜止與相對轉(zhuǎn)動(dòng)間轉(zhuǎn) 變，從而使連接兩者的彈性曲片完成彈性勢能的收集與釋放。
二背景技術(shù)：
汽車的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了混合動(dòng)力的時(shí)代，在這個(gè)新的領(lǐng)域，日本的油電混合混合 動(dòng)力系統(tǒng)和歐洲的飛輪動(dòng)能回收系統(tǒng)，在國際上都已占據(jù)了領(lǐng)先的地位，國內(nèi)在汽車節(jié)能 環(huán)保上一直把精力投入在電動(dòng)汽車上，混合動(dòng)力方面至今還是空白，我開發(fā)的儲能式剎車 盤在較少改變汽車結(jié)構(gòu)原有布局的情況下完成將普通汽車向節(jié)能汽車的轉(zhuǎn)變。只要將固定 盤固定在輪輞或者是剎車盤上，就可將此裝置完美地并入鼓式剎車或盤式剎車系統(tǒng)中，發(fā) 揮其功效。簡單來說就是將剎車時(shí)的能量收集起來在汽車啟動(dòng)或者加速的時(shí)候釋放出來， 這樣在剎車時(shí)減少了剎車片的磨損，在加速時(shí)提高了汽車性能。
三、發(fā)明內(nèi)容解決的技術(shù)問題國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)在解決關(guān)于機(jī)械式儲能器能量儲存與釋放的方向轉(zhuǎn)換問題上，采用 齒輪換向，在解決傳動(dòng)軸離合問題上，采用手動(dòng)離合器，這些方法使儲能器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體 積較大、操作不便，很難適應(yīng)現(xiàn)在轎車輕巧、快捷、人性化的需要。本實(shí)用新型使用電磁滑 動(dòng)磁固圈圈換向裝置，將齒輪換向問題和軸離合問題在同一個(gè)機(jī)構(gòu)中完成，并使所有的控 制由ECU自行控制完成，無需人工單獨(dú)操作，在不降低機(jī)構(gòu)性能的前提下，減小了機(jī)構(gòu)的體 積，使儲能器的適用范圍有了較大提高。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)描述本發(fā)明屬于一種汽車儲能裝置，其特征是將固定盤固定在輪輞或者是剎車盤上， 在固定盤上加工有卡槽并安裝磁控閥，增加了一個(gè)固定殼，其中裝有內(nèi)外磁固圈和彈性曲 片，并在固定殼內(nèi)側(cè)加工有卡槽也裝有磁控閥，通過芯片處理減速壓力傳感器和加速壓力 傳感器的數(shù)據(jù)，通過磁控閥控制內(nèi)外磁固圈在剎車盤卡槽與固定殼卡槽間滑動(dòng)。固定殼內(nèi) 部固定支撐有儲能器，儲能器由內(nèi)外磁固圈和彈簧圈構(gòu)成，內(nèi)外磁固圈邊緣有齒槽，固定殼 內(nèi)有卡槽，卡槽內(nèi)卡齒，卡槽后安裝有磁控閥。齒槽的設(shè)計(jì)為前角為80°，后角45°，圓角 處理，卡齒與卡槽形狀相同。結(jié)構(gòu)裝配本發(fā)明裝置包括5個(gè)系統(tǒng)1、滾動(dòng)系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)1輪胎2輪輞4固定螺栓5固定盤[0011]固定盤通過固定螺栓固定在輪輞上或者是剎車盤。2、固定系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)3輪軸6固定殼輪軸、固定殼、制動(dòng)鉗均固定在汽車地盤上。3、儲能系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)7外磁固圈8彈簧圈9內(nèi)磁固圈彈簧圈是由8條彈性曲片構(gòu)成，由內(nèi)向外逆時(shí)針彎曲構(gòu)成，兩端分別固定在內(nèi)外 磁固圈上。(因?yàn)閺椈扇Φ慕Y(jié)構(gòu)在畫剖面圖時(shí)會使圖面顯得比較亂，所以在畫剖面圖時(shí)用一 條細(xì)線代替。如圖4所示)磁固圈是由機(jī)械強(qiáng)度高，磁性強(qiáng)的材料制成。4、滑動(dòng)系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)7外磁固圈8彈簧圈9內(nèi)磁固圈11卡槽12磁控閥卡槽是在固定盤和固定殼上為防止與磁固圈接觸時(shí)發(fā)生滑動(dòng)的槽溝，槽溝內(nèi)的齒 紋與磁固圈上的齒紋相吻合，內(nèi)外槽溝的尺寸與內(nèi)外磁固圈尺寸為間隙配合。磁控閥安裝 在卡槽底部。5、控制系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)12磁控閥14減速壓力感應(yīng)器15加速壓力感應(yīng)器16處理芯片分別安裝在剎車踏板與加速踏板的壓力傳感器，傳感器將接受的壓力信號轉(zhuǎn)化為 電信號來控制磁控閥，磁控閥通過改變磁極來產(chǎn)生對磁固圈的引力或斥力，從而使磁固圈 在制動(dòng)盤的卡槽與固定殼的卡槽間固定和滑動(dòng)。制動(dòng)鉗仍是由剎車踏板通過液壓傳動(dòng)裝置 控制。(以上結(jié)構(gòu)參照圖1、2、3、4)
四
1、各圖紙名稱圖1零件裝配結(jié)構(gòu)簡單示意圖圖2儲能式剎車盤結(jié)構(gòu)示意圖圖3儲能彈簧結(jié)構(gòu)圖圖4能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)放大圖圖5磁固圈與磁控閥的配合原理圖圖6磁固圈與磁控閥的配合原理圖圖7磁固圈與磁控閥的配合原理圖圖8防止磁固圈自轉(zhuǎn)原理圖圖9控制系統(tǒng)原理圖圖10零件裝配結(jié)構(gòu)側(cè)視圖2、標(biāo)注名稱1輪胎2輪輞3輪軸4固定螺栓5固定盤6固定殼7外磁性固定圈(簡稱外磁固 圈)8彈簧圈9內(nèi)磁性固定圈(簡稱內(nèi)磁固圈)11卡槽12a固定盤外磁固圈磁控閥12b固 定盤內(nèi)磁固圈磁控閥12c固定殼內(nèi)磁固圈磁控閥12d固定殼外磁固圈磁控閥13a固定盤卡 槽內(nèi)卡齒13b外磁固圈齒槽13c固定殼卡槽內(nèi)卡齒14減速壓力感應(yīng)器15加速壓力感應(yīng)器
(勻速行駛或靜止?fàn)顟B(tài)) (減速行駛狀態(tài)) (加速行駛狀態(tài))16處理芯片3、對圖8的指示說明13a所指示的是5固定盤上的凸起部分，即固定盤上的卡齒。13b所指示的是7外磁固圈上的凹陷部分，即外磁固圈齒槽。13c所指示的是6固定殼上的凸起部分，即固定殼上的卡齒。
五具體實(shí)施方式
系統(tǒng)工作原理為(如圖9所示)需要減速時(shí)踩踏減速踏板，減速壓力感應(yīng)器14 將信號傳給處理芯片16，處理芯片16控制各個(gè)磁控閥12使外磁固圈7被推進(jìn)固定盤的卡 槽跟隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)磁固圈9仍在固定殼的卡槽內(nèi)不動(dòng)，從而使連接內(nèi)外磁固圈的 彈簧圈8被壓縮，將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為儲存在彈簧圈8的勢能。需要加速時(shí)踩踏加速踏板， 加速壓力感應(yīng)器15將信號傳給處理芯片16，處理芯片16控制各個(gè)磁控閥12使內(nèi)磁固圈9 被推進(jìn)固定盤的卡槽，而外磁固圈7在固定殼的卡槽內(nèi)不動(dòng)，從而使連接內(nèi)外磁固圈的彈 簧圈8中的能量得以釋放，使彈性勢能轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)能。在勻速行駛時(shí)，內(nèi)外磁固圈受磁 控閥控制均被固定在固定殼的卡槽內(nèi)不動(dòng)，保持彈性勢能不損失。1、減速工作原理當(dāng)需要減速時(shí)，輕微踩下剎車踏板，因壓力較小，制動(dòng)鉗對剎車盤的作用較小，而 壓力傳感器接受到信號，將信號傳給磁控閥，使儲能裝置先于剎車系統(tǒng)發(fā)揮作用，即在剎車 系統(tǒng)發(fā)揮作用前，儲能系統(tǒng)已經(jīng)將車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為儲能器中的彈性勢能儲存起來，汽車的 速度便有所下降，起到了減速作用。當(dāng)需要緊急剎車時(shí)，將剎車踏板塌下，液壓傳動(dòng)裝置控 制制動(dòng)鉗發(fā)揮作用，則按照傳統(tǒng)方式將車停下來。因用壓力傳感器接受剎車踏板的信號，所 以不會因?yàn)榘惭b能量儲存系統(tǒng)而對原來的剎車系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響，不需要駕駛員做任何剎 車習(xí)慣的改變，更不會延長了剎車距離，降低制動(dòng)效果。2、儲能工作原理上一段從宏觀角度講述了這套裝置的減速工作原理，下面講一下儲能原理。儲能階段主要是由內(nèi)外磁固圈在固定盤卡槽與固定殼卡槽間滑動(dòng)完成的，由于內(nèi) 外磁固圈是由彈性曲片連接而成，所以通過改變作用力的方向，在軸方向上，內(nèi)外磁固圈可 以少量滑動(dòng)，從而完成儲能與釋能。在車輛勻速行駛或者靜止時(shí)，受芯片控制各個(gè)磁控閥產(chǎn)生如(圖5)的磁場，根據(jù) “異性相吸同性相斥”的原理，內(nèi)外磁固圈均因受磁力作用而被推向固定殼，因相互間齒紋 作用而使內(nèi)外磁固圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，與固定殼保持相對靜止?fàn)顟B(tài)。減速制動(dòng)時(shí)，踏下制動(dòng)踏板，芯片收到剎車壓力傳感起傳來的信號，使各個(gè)磁控閥 產(chǎn)生如(圖6)的磁場，外磁固圈被推進(jìn)固定盤的卡槽，而使外磁固圈跟隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng) (圖4中為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圖8中為6跟隨著5向上運(yùn)動(dòng))，而內(nèi)磁固圈此時(shí)仍被固定在固定 殼上保持靜止，從而使彈性曲片發(fā)生形變，阻礙外磁固圈轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性曲 片的彈性勢能。當(dāng)制動(dòng)踏板松開時(shí)，芯片收不到剎車壓力傳感起傳來的信號，則使各個(gè)磁控 閥恢復(fù)到初始狀態(tài)，則外磁固圈又被推回到固定殼的卡槽中，這樣一個(gè)減速儲能過程就完 成了。3、加速工作原理[0051]完成了能量的收集之后，剩下的任務(wù)就是要把儲存的能量在需要的時(shí)候釋放出 來。與減速控制系統(tǒng)相似，加速控制系統(tǒng)也是由加速踏板控制加速壓力傳感器和進(jìn)氣量來 完成。當(dāng)踏下加速踏板時(shí)，進(jìn)氣量增大，ECU接受到信號后，經(jīng)過計(jì)算來控制噴油量使車加 速，與此同時(shí)加速壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號傳給芯片，芯片控制各個(gè)磁控閥產(chǎn) 生如(圖7)的磁場，而使內(nèi)磁固圈被推入固定盤的卡槽內(nèi)，從而使在剎車時(shí)外磁固圈逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)所儲存的彈性勢能得以釋放，彈性曲片促使內(nèi)磁固圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)固定盤逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)，對車產(chǎn)生向前的推動(dòng)力。便達(dá)到了用較少的油獲得更大加速的目的。4、防止磁固圈自轉(zhuǎn)原理在安裝磁固圈和固定殼時(shí)注意控制好距離以保證磁固圈在滑動(dòng)過程中不會發(fā)生 太多的轉(zhuǎn)動(dòng)而使儲存的能量流失。以(圖8)所示的距離為最佳，(即固定盤、磁固圈、固定 殼相互間隔距離比齒長稍大)。這樣只有磁固圈在正中間位置時(shí)才與兩個(gè)卡槽都不接觸，因 為磁固圈受到平衡力作用的時(shí)間極短，而且相互間隔距離很小，使磁固圈在滑動(dòng)過程中損 失的旋轉(zhuǎn)量很小，即可保證最小的能量損失。5、卡齒與卡槽配合工作原理現(xiàn)在以(圖8)所示為例講解卡齒與卡槽的工作原理。當(dāng)13a與13b相嚙合時(shí)，即 外磁固圈6進(jìn)入固定盤5的卡槽內(nèi)，為減速階段。外磁固圈跟隨固定盤運(yùn)動(dòng)(在圖八中為向 上運(yùn)動(dòng))。當(dāng)減速階段結(jié)束時(shí)，外磁固圈受力向固定殼7的卡槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因三者在裝配時(shí)留 有間隙，外磁固圈不能在離開固定盤的卡槽的同時(shí)進(jìn)圖固定殼的卡槽內(nèi)，因此外磁固圈會 有少量順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)后恰好使固定殼上卡槽的卡齒進(jìn)入外磁固圈上的卡槽，阻止外磁 固圈自轉(zhuǎn)。如圖所示卡齒與卡槽的形狀設(shè)計(jì)是為了更好地完成卡齒與卡槽的嚙合與分離。 齒槽的設(shè)計(jì)特征為前角為80°，后角45°，圓角處理。六、本實(shí)用新型的有益效果只要將固定盤固定在輪輞或者是剎車盤上，就可將此裝置完美地并入鼓式剎車或 盤式剎車系統(tǒng)中，發(fā)揮其功效。簡單來說就是將剎車時(shí)的能量收集起來在汽車啟動(dòng)或者加 速的時(shí)候釋放出來，這樣在剎車時(shí)減少了剎車片的磨損，在加速時(shí)提高了汽車性能。
權(quán)利要求本發(fā)明屬于一種汽車儲能裝置，在以往的汽車剎車裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將固定盤固定在輪輞或者是剎車盤上，就可將此裝置完美地并入鼓式剎車或盤式剎車系統(tǒng)中，發(fā)揮其功效。在固定盤上加工有卡槽并安裝磁控閥，增加了一個(gè)固定殼，其中裝有內(nèi)外磁固圈和彈性曲片，并在固定殼內(nèi)側(cè)加工有卡槽也裝有磁控閥。通過芯片處理各個(gè)感應(yīng)器的數(shù)據(jù)，通過磁控閥控制內(nèi)外磁固圈在剎車盤卡槽與固定殼卡槽間滑動(dòng)，使兩者在相對靜止與相對轉(zhuǎn)動(dòng)間轉(zhuǎn)變，從而使連接兩者的彈性曲片完成彈性勢能的收集與釋放。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的汽車儲能裝置，其特征是將固定盤固定在輪輞或者是剎車盤 上，就可將此裝置完美地并入鼓式剎車或盤式剎車系統(tǒng)中，發(fā)揮其功效。固定盤上加工有卡 槽，卡槽內(nèi)卡齒，卡槽后安裝有磁控閥。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的汽車儲能裝置，其特征是配有固定殼，用來保護(hù)內(nèi)部的儲能 器并為其提供固定支撐。儲能器內(nèi)外磁固圈和彈簧圈構(gòu)成。內(nèi)外磁固圈邊緣有齒槽，固定 殼內(nèi)有卡槽，卡槽內(nèi)卡齒，卡槽后安裝有磁控閥。
4.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3所述的汽車儲能裝置，其特征是齒槽的設(shè)計(jì)為前角為80°，后 角45°，圓角處理。卡齒與卡槽形狀相同。卡齒與卡槽尺寸大小依據(jù)不同型號的儲能器而 定。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的汽車儲能裝置，其特征是芯片處理各個(gè)感應(yīng)器的數(shù)據(jù)，通過 磁控閥控制內(nèi)外磁固圈在剎車盤卡槽與固定殼卡槽間滑動(dòng)，使兩者在相對靜止與相對轉(zhuǎn)動(dòng) 間轉(zhuǎn)變，從而使連接兩者的彈性曲片完成彈性勢能的收集與釋放。
6.根據(jù)權(quán)力要求1、5所述的汽車儲能裝置，其特征是需要減速時(shí)踩踏減速踏板，減速 壓力感應(yīng)器14將信號傳給處理芯片16，處理芯片16控制各個(gè)磁控閥12使外磁固圈7被 推進(jìn)固定盤的卡槽跟隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)磁固圈9仍在固定殼的卡槽內(nèi)不動(dòng)，從而使連 接內(nèi)外磁固圈的彈簧圈8被壓縮，將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為儲存在彈簧圈8的勢能。需要加速 時(shí)踩踏加速踏板，加速壓力感應(yīng)器15將信號傳給處理芯片16，處理芯片16控制各個(gè)磁控 閥12使內(nèi)磁固圈9被推進(jìn)固定盤的卡槽，而外磁固圈7在固定殼的卡槽內(nèi)不動(dòng)，從而使連 接內(nèi)外磁固圈的彈簧圈8中的能量得以釋放，使彈性勢能轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)能。在勻速行駛 時(shí)，內(nèi)外磁固圈受磁控閥控制均被固定在固定殼的卡槽內(nèi)不動(dòng)，保持彈性勢能不損失。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種汽車儲能裝置，在以往的汽車剎車裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將固定盤固定在輪輞或者是剎車盤上，就可將此裝置完美地并入鼓式剎車或盤式剎車系統(tǒng)中，發(fā)揮其功效。在固定盤上加工有卡槽并安裝磁控閥，增加了一個(gè)固定殼，其中裝有內(nèi)外磁固圈和彈性曲片，并在固定殼內(nèi)側(cè)加工有卡槽也裝有磁控閥。通過芯片處理各個(gè)感應(yīng)器的數(shù)據(jù)，通過磁控閥控制內(nèi)外磁固圈在剎車盤卡槽與固定殼卡槽間滑動(dòng)，使兩者在相對靜止與相對轉(zhuǎn)動(dòng)間轉(zhuǎn)變，從而使連接兩者的彈性曲片完成彈性勢能的收集與釋放。
文檔編號B60T1/10GK201703360SQ200920024720
公開日2011年1月12日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者刁建偉 申請人:刁建偉