專利名稱：一種汽車電磁輔助制動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車制動技術領域，特別涉及一種汽車電磁輔助制動裝置。
背景技術：
汽車制動器是指產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力(制動力)的部件，其中也包括輔助制動系統(tǒng)中的緩速裝置。從能量角度看，使行駛車輛所具有的動能轉(zhuǎn)化成其它能量 (如熱能、電能等)，則該車輛就會停下來，其動能轉(zhuǎn)化得越快，則車輛停止的也越快。從克萊斯勒的四輪液壓制動器于1擬4年問世至今，液壓制動技術已經(jīng)成為既成熟、又經(jīng)濟的汽車制動技術，并應用在當前絕大多數(shù)汽車上。另外，ABS(Anti-lock Brake System，汽車防抱死制動系統(tǒng))也已經(jīng)成為汽車電子制動的標準配置。目前，汽車所用都制動器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。盤式制動器的旋轉(zhuǎn)元件為與車輪剛性連接的旋轉(zhuǎn)制動盤，以端面為工作表面。盤式制動器制動效能穩(wěn)定性好，發(fā)熱后可以保持較為良好的制動效果，因此盤式制動器被現(xiàn)代汽車普遍采用。液壓制動系統(tǒng)，在車輛行車制動過程中，起主體作用。但是，僅配有液壓制動系統(tǒng)等主制動系統(tǒng)的高速行車制動時，會面臨以下問題(1)制動蹄片磨損大車輛在制動減速的過程中，其動能的減少量，很大一部分變?yōu)橹苿犹闫c制動盤的摩擦所產(chǎn)生的熱能，其中磨損最大的就是制動蹄片；( 制動蹄片溫升高車輛制動所轉(zhuǎn)換的熱量，會使制動蹄片與制動盤的溫度均升高，相對散熱好的金屬制動盤，制動蹄片自身的溫度就不太容易散去，尤其是在高速連續(xù)制動時；C3)制動效果受影響制動蹄片在高溫影響下，容易發(fā)生極為復雜的變形，容易產(chǎn)生制動衰竭，引起制動效率下降。目前也有一些技術，應用于車輛行車輔助制動。例如，在一些大、中型車輛的驅(qū)動橋與變速箱之間，就安裝有電渦流緩速器。一般是由附加的一套定子、轉(zhuǎn)子及固定支架組成，通過電磁感應原理實現(xiàn)無接觸制動。緩速器工作時，定子線圈內(nèi)通電產(chǎn)生磁場，而轉(zhuǎn)子隨傳動軸一起旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子切割定子產(chǎn)生的磁力線，從而在轉(zhuǎn)子盤內(nèi)部產(chǎn)生渦旋狀的感應電流。這樣，定子就會向轉(zhuǎn)子施加一個阻礙轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的電磁力，從而產(chǎn)生制動力矩。同時，渦流在具有一定電阻的轉(zhuǎn)子盤內(nèi)部流通，由于電阻的熱效應會把電能轉(zhuǎn)化為熱能，這樣，車輛行駛的動能就通過電磁感應和電阻發(fā)熱最終轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)。這種緩速器，需要安裝一套完整的電機裝置，而且制動時，自身發(fā)熱較大，對于帶有傳動軸的大型車輛十分適用，但對于對空間和自重要求很高的汽車來說，是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何提供一種汽車電磁輔助制動裝置，以便在對空間和自重要求很高的汽車上實現(xiàn)輔助制動。(二)技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種汽車電磁輔助制動裝置，其包括制動鉗組結(jié)構(gòu)件3和勵磁繞組4 ；所述勵磁繞組4纏繞在所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的表面。優(yōu)選地，所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的制作材料為金屬。優(yōu)選地，所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的制作材料為鋼或鐵。優(yōu)選地，所述勵磁繞組4的正極連接電池正極，負極搭鐵。優(yōu)選地，當汽車的ABS系統(tǒng)開始介入制動時，所述勵磁繞組4的電路與電源接通； 當汽車的ABS系統(tǒng)結(jié)束介入制動時，所述勵磁繞組4的電路與電源斷開。優(yōu)選地，所述裝置還包括制動盤1、液壓缸套2和兩個制動片5 ；所述液壓缸套2 與所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3活動連接，并且所述液壓缸套2的伸入端穿過所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3 ；所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的制動端與所述伸入端相對設置；所述制動盤1與汽車車輪固定連接，并且所述制動盤1的端面設置在所述伸入端和所述制動端之間；所述兩個制動片5 分別連接所述液壓缸套2的伸入端和所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的制動端。優(yōu)選地，所述制動盤1和液壓缸套2的制作材料為金屬。優(yōu)選地，所述制動盤1和液壓缸套2的制作材料為鋼或鐵。優(yōu)選地，所述裝置為液壓盤式制動汽車電磁輔助制動裝置。(三)有益效果本發(fā)明所述的汽車電磁輔助制動裝置，在汽車現(xiàn)有主制動系統(tǒng)基礎上僅添加一套勵磁繞組，即可實現(xiàn)輔助制動功能。所述裝置結(jié)構(gòu)簡單，相對原有主制動系統(tǒng)重量增加少、 占用空間增加小，成本低，并且輔助制動效果好，有效解決了對空間和自重要求高的汽車的輔助制動問題，具有廣闊的應用前景。


圖1是本發(fā)明實施例所述的汽車電磁輔助制動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例所述的汽車電磁輔助制動裝置的工作原理示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖1是本發(fā)明實施例所述的汽車電磁輔助制動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 所述裝置包括制動盤1、液壓缸套2、制動鉗組結(jié)構(gòu)件3、勵磁繞組4和制動片5。所述裝置主要應用于采用液壓盤式制動系統(tǒng)的汽車中。所述裝置的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相同所述液壓缸套2與所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3活動連接，并且所述液壓缸套2的伸入端穿過所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3，即所述液壓缸套2可以在圖1中力F的作用下向右側(cè)移動；所述液壓缸套2的伸入端連接一個所述制動片5 ；所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的制動端與所述伸入端相對設置，并且所述制動端也連接一個所述制動片5 ；所述制動盤1的端面設置在所述伸入端和所述制動端之間；在非制動狀態(tài)下，所述伸入端和所述制動盤1的端面之間，以及所述制動端和所述制動盤1的端面之間，留有空隙6 ；在制動狀態(tài)下，所述液壓缸套2在力F的作用下向右側(cè)移動，以擠壓所述制動盤1的端面，兩個所述制動片5與所述制動盤1的端面接觸，所述空隙6減小為0。所述裝置的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同之處在于，在所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的表面纏繞設置所述勵磁繞組4。所述勵磁繞組4與汽車內(nèi)現(xiàn)有用電器的接線規(guī)律相同，其正極連接車載蓄電池的正極，負極搭鐵。所述勵磁繞組4的勵磁電流的通斷控制信號與汽車的ABS控制信號同步，即當汽車的ABS系統(tǒng)開始介入制動時，所述勵磁繞組4的正極接通蓄電池正極，電路通路；當汽車的ABS系統(tǒng)結(jié)束介入制動時，所述勵磁繞組4的正極和蓄電池正極斷開，電路開路。當所述勵磁繞組4通電后，會在所述裝置的主體結(jié)構(gòu)中形成閉合磁路7，為了減小磁阻，所述制動盤1、液壓缸套2和制動鉗組結(jié)構(gòu)件3的制作材料均采用金屬，優(yōu)選為鋼或者鐵。同時，磁路設計應合理，并且所述裝置的機械強度不低于現(xiàn)有制動鉗組系統(tǒng)的機械強度。圖2是本發(fā)明實施例所述的汽車電磁輔助制動裝置的工作原理示意圖。如圖2所示，其表示沿圖1中力F視圖方向的所述制動盤1的局部電磁制動工作原理示意圖。其工作原理如下當行車電腦確認，車輛制動需要ABS介入時，所述裝置也將依據(jù)此信號，將所述勵磁繞組4與汽車蓄電池電源接通，參與輔助制動(主制動系統(tǒng)的工作過程屬于現(xiàn)有技術，這里不再贅述。)通入所述勵磁繞組4的勵磁電流所產(chǎn)生的磁力線，經(jīng)由所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件3、所述液壓缸套2、所述制動片5和所述制動盤1，形成所述閉合磁路7。其中，由于所述空隙6減少為零，所以此時，閉合磁路7所遇磁阻最小，故在勵磁安匝一定的情況下，穿過所述制動盤1中的磁通密度B，也達到最大。所述磁通密度B，由固定在車輛本體上的所述勵磁繞組4在通以直流電流后形成，所以其極性不會變，而且相對車架靜止。這樣當與車輪一體的所述制動盤1，以轉(zhuǎn)速N轉(zhuǎn)動時，在所述制動盤1上與所述制動片5所對的區(qū)域8 中，會有磁力線穿過，設磁通密度B的方向穿入紙面方向(相反方向?qū)τ趯崿F(xiàn)本發(fā)明裝置的功能無影響)，則在所述區(qū)域8中的等效導體9，將會相對切割磁通密度B，假設所述等效導體9長度為L，則由電磁感應定律知，感生電勢為e = BLv(1)其中相對切割速度ν正比于車輪轉(zhuǎn)速N。感生電勢e會在所述制動盤1表面形成圖2中閉環(huán)渦電流i，且有e = ri(2)其中r為電流i所遇到的等效電阻。電流i又會與磁通密度B共同作用，產(chǎn)生制動電磁力f = BLi(3)由左手定則容易判定其方向為如圖2中f所示方向，為車輪轉(zhuǎn)動方向η的反方向， 也就是制動方向。在以上分析中，長度L以及等效電阻r，在所述裝置制成后，均為常數(shù)；磁通密度B 的大小可由所述勵磁繞組4的匝數(shù)和通過的勵磁電流I來確定。將式⑴、(2)代入(3)式可得制動電磁力f =^Lv(4)
r顯然，車速越快，車輪轉(zhuǎn)速N越大，ν就越大，在確定的B、r和L下，制動電磁力f也就越大；所述制動盤1直徑越大，制動力矩也越大。在上述的電磁制動過程中，運行中車輛的動能，被轉(zhuǎn)換為所述制動盤1上的渦電流，并以電功率i2r的形式被轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉，從而達到輔助制動的目的。汽車在僅采用常規(guī)制動方式時，車速越高，制動片的磨損越大，而此時，正是本發(fā)明實施例所述裝置發(fā)揮作用最好的時候，所述裝置不僅可以有效減少制動片的磨損，而且可以降低因為制動片溫度過高，而引起的制動衰竭或制動效率下降的可能性。本發(fā)明實施例所述的汽車電磁輔助制動裝置，在汽車現(xiàn)有主制動系統(tǒng)基礎上僅添加一套勵磁繞組，即可實現(xiàn)輔助制動功能。所述裝置結(jié)構(gòu)簡單，相對原有主制動系統(tǒng)重量增加少、占用空間增加小，成本低，并且輔助制動效果好，有效解決了對空間和自重要求高的汽車的輔助制動問題，具有廣闊的應用前景。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種汽車電磁輔助制動裝置，其特征在于，包括制動鉗組結(jié)構(gòu)件(3)和勵磁繞組 (4)；所述勵磁繞組(4)纏繞在所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件(3)的表面。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件(3)的制作材料為金jM ο
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件(3)的制作材料為鋼或鐵。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述勵磁繞組(4)的正極連接電池正極，負極搭鐵。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，當汽車的ABS系統(tǒng)開始介入制動時，所述勵磁繞組(4)的電路與電源接通；當汽車的ABS系統(tǒng)結(jié)束介入制動時，所述勵磁繞組(4)的電路與電源斷開。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括制動盤(1)、液壓缸套(2) 和兩個制動片(5)；所述液壓缸套( 與所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件( 活動連接，并且所述液壓缸套O)的伸入端穿過所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件(3)；所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件(3)的制動端與所述伸入端相對設置；所述制動盤(1)與汽車車輪固定連接，并且所述制動盤(1)的端面設置在所述伸入端和所述制動端之間；所述兩個制動片( 分別連接所述液壓缸套O)的伸入端和所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件(3)的制動端。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述制動盤⑴和液壓缸套(2)的制作材料為金屬。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述制動盤⑴和液壓缸套(2)的制作材料為鋼或鐵。
9.如權利要求1至8之一所述的裝置，其特征在于，所述裝置為液壓盤式制動汽車電磁輔助制動裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車電磁輔助制動裝置，涉及汽車制動技術領域。所述裝置包括制動鉗組結(jié)構(gòu)件和勵磁繞組；所述勵磁繞組纏繞在所述制動鉗組結(jié)構(gòu)件的表面。所述裝置，在汽車現(xiàn)有主制動系統(tǒng)基礎上僅添加一套勵磁繞組，即可實現(xiàn)輔助制動功能。所述裝置結(jié)構(gòu)簡單，相對原有主制動系統(tǒng)重量增加少、占用空間增加小，成本低，并且輔助制動效果好，有效解決了對空間和自重要求高的汽車的輔助制動問題，具有廣闊的應用前景。
文檔編號B60T13/74GK102287463SQ20111022228
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權日2011年8月4日
發(fā)明者柴建云, 翟慶志, 趙建柱, 錢琛 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學